Menda LiDAR ma'lumotlari bor - endi nima bo'ladi?

Yaqinda Devid Mckittrick tomonidan chop etilgan juda qiziqarli maqolasida, u LiDAR bilan CBS bilan ishlash bo'yicha olingan texnikaning to'g'ri bilimi natijalari haqida gapiradi va olingan ma'lumotlarni qayta ishlashni qo'llab-quvvatlash uchun Global Mapperga murojaat qiladi.

Maqolani o'qib bo'lgach, men bir muncha vaqt o'ynash uchun Global Mapper-ni yuklab oldim va shuni tan olishim kerakki, biz ushbu vositaning amaliyligini saqlab qolamiz va shu bilan xyz matnli fayllaridan raqamli er modellarini yaratish juda amaliy edi. Bugungi kunda, LiDAR ma'lumotlariga kirish ancha arzonlashayotgan paytda, ular bilan ishlashda e'tiborga olinishi lozim bo'lgan jihatlarni ko'rib chiqish va Global Mapper nima yaxshi ishlashini eslatib qo'yish yomon emas. Shuni ta'kidlashim kerakki, bu sinovdan o'tganim meni hayratda qoldirdi; Yangilangan yuz bilan dastur ma'lumotlarni ochish va ularni oldindan tuzilgan takliflarda ko'rsatish soddaligini saqlaydi.

Keyingi kun, Geofumadas stolida men Don H -mening murabbiylarimdan biri– uchuvchisiz samolyot sotuvchisi taklif qilgan ko‘zlarida tashvishli porlash; bu kadastr ma'lumotlarini yangilash uchun dastur edi; Katta qayg'u bilan men uni bulutdan yuklab olishga majbur bo'ldim va ko'pchilik rivojlanayotgan mamlakatlarda ushbu texnologiyalarning barqarorligi uchun minimal shartlar yo'qligini eslatdim; Garchi oxirida biz funktsional yo'l bilan nima mumkinligi haqida konsensusga erishdik. Bir necha yil oldin ushbu texnikaning buzilishi Qo'shma Shtatlardagi ba'zi davlat tuzilmalarida katta hayajonga sabab bo'ldi, endi u ispan kontekstiga ega bo'lgan boshqa mamlakatlarga o'tkazilmoqda, bu esa "to'lqinni qo'llash" istagini keltirib chiqarishi mumkin. yangi texnologiya. , ma'lumotlarni yig'ish, lekin u bilan nima qilishni bilmaydi.

Agar loyihada LiDAR-dan foydalanish talab qilinadigan xarajatlarni hisobga olsak, bu juda muhim bo'lganligini ko'ramiz, chunki bu juda katta ma'lumot yig'ishga kirishishni talab qiladi ("Point Cloud Collection" haqida gapirganda); undan foydalanish bizni samarali natija va vaqtni tejashga imkon berishini anglagan holda. To'g'ri ishlatilgan LiDAR ma'lumotlari dunyoni an'anaviy xaritalash amaliyotlari orqali erishganimizdan juda farq qiladigan tarzda qabul qilishimizga imkon beradi. Endi siz 3D formatidan foydalangan holda haqiqiy tasavvurga ega bo'lishingiz va yangi tahlil usullari ishlab chiqilgan ma'lumotlar bilan ishlashingiz mumkin.

LiDAR nima o'zi?

Dovud shunday deydi:LiDAR ma'lumotlari mahsulot emas, balki xom ashyo"Bizning fikrimizcha, ushbu mavzuni tushunish uchun birinchi asosiy tushunchani belgilaydi. Aslida, ma'lumotni olish turli xil uch o'lchovli modellarni olish uchun to'g'ri ishlashdan so'ng bizga imkon beradigan ma'lumotdir.

Ammo, aniqroq bo'lish uchun, biz orqaga qaytib LiDAR ma'lumotlarining asosiy tuzilishi va xususiyatlari haqida eslashimiz kerak. LiDAR (yorug'lik va diapazonni aniqlashning qisqartmasi) - bu 3D nuqtalarning vektor formati. LiDAR ma'lumotlarining har bir faylida yoki to'plamida odatda millionlab, hatto milliardlab yaqindan joylashgan va tasodifiy taqsimlangan punktlar mavjud. Ularning orasidagi masofaning yaqinligi ma'lumotlarning qanday olinganligiga bog'liq.

Ommaviy ravishda mavjud bo'lgan LiDAR ma'lumotlari, asosan, aniq joylashishni aniqlash va navigatsiya tizimlari bilan birgalikda lazerli uzatish va qabul qilish texnologiyasidan foydalangan holda, havodagi platformada to'plangan. Har bir nuqtada, yansıtılan lazer zarbının uzatish va qabul qilish o'rtasidagi hisoblash vaqt farqidan olingan x, y, z qiymati berilgan.

Sekin-asta uchadigan samolyot, balandroq balandlikda tezroq uchib ketishidan ko'ra ko'proq oraliq nuqtalarni yaratadi. Samolyot yoki dron tomonidan ishlatiladigan sensorga va ma'lumotlarni qanday ishlashiga bog'liq holda, tasvirlash va tahlil qilish uchun qo'shimcha atributlar sifatida rangning qiymati, ko'zgu zichligi va daromadlar sonining soni kiritilishi mumkin.

LiDAR ma'lumotlari bilan nima qilish mumkin

Bo'lish aniq ma'lumotlar LIDAR odatda 3D modelini bo'lib bir o'zgarishlarni boshdan kechiradi, keyin vektor / avtomatik qazib olish 3D bir matriks ichida geometrik naqsh sanab ob'ektlari belgilash, bir soni balandligi modelini (DEM) yoki avlodni gapirish ballar. Bu yuzasining turli erga bir nuqta qarindoshi, yoki boshqa xususiyatlari orasida punktlari zichligi, bir o'zgarish yuksalishiga vakili, mazmunli ma'lumot olish uchun, nuqta bulut vakilligini o'zgartirib, ham mumkin.

LiDAR ma'lumotlarini tahrirlash va filtrlash

Olingan ma'lumotlar fayllari zarur bo'lganidan ancha ko'p ball olgan. Shuning uchun, filtrlash jarayonini nuqta bulutiga ishlatishdan oldin, qatlamning metaməlumatlarini o'rganish afzaldir. Olingan statistik xulosa bulut xususiyatlariga oid zarur ma'lumotlarni taqdim etadi, bu filtrlash jarayoni uchun tegishli qaror qabul qilish jarayonini taklif qiladi.

LiDAR ma'lumotlarining sifatini oshirish

Kerak bo'lmagan balllarni olib tashlaganingizdan so'ng, keyingi qadam dastlab tasniflanmagan joylarni aniqlash va tasniflashdir. Ya'ni, tarixni sozlashimiz kerak. Bu juda yaxshi demografik echimlarni yaratish uchun muhimdir.
Bu erda etarli ma'lumotni filtrlash jarayoni va keyinchalik bir xil tasniflashni amalga oshirish imkoniyatiga ega ekanligimizni ko'rib chiqamiz. Har ikkala mexanik vosita ham natijalarga erishishda juda muhim ahamiyatga ega.

Ushbu Global Mapper-da, albatta, juda yaxshi ishlaydi. Hech bo'lmaganda, tahrirlash va filtrlash bosqichida. Va shuni ham yodda tutish kerakki, shovqinni keltirib chiqaradigan nuqtalarni yo'q qilish orqali, albatta, foydali bo'lmagan sirt sifatida tasniflangan ma'lumotlar mavjud. Global Mapper orqali nafaqat loyihaning geografik doirasidan tashqarida bo'lgan, balki ularning xususiyatlari bilan talab qilinmaydigan nuqtalarni etarli darajada yo'q qilish mumkin emas, chunki dastur ko'plab filtrlash imkoniyatlariga ega.
Keling, tarixni sozlash haqida gapiraylik. Global Mapper ma'lumotlarning avtomatik tarzda tasniflanishi va dastlabki tarzda qayta tasniflanmagan er nuqtalari bo'lishi mumkin bo'lgan bir necha integratsiya protseduralarni o'z ichiga oladi va shu bilan potentsial foydali ma'lumotlarni yo'qotishdan qochadi. Bu yuqori aniqlikdagi DEM ni yaratish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ballarning nisbatan foizini oshiradi.

Dovuldan oldin va keyin ma'lumot bilan ishlagan misol; Albatta, Wizzard bo'lmasdan, dasturiy ta'minot, yangi model ishlab chiqarish, modelleme, filtri olish uchun, ish akışındaki deyarli işlevselliklerini taklif qildi.

Boshqa avtomatik tasniflash jarayoni xususiyati ajratib olish jarayonida birinchi qadam bo'lgan binolarni, daraxtlarni va foydali tarmoq kabellarini aniqlash va tasniflash mumkin.

Digital Elevation Modelini yaratish

3D tahlil qilish tartib-taomillarini bajarish uchun ko'p hollarda LiDAR nuqta buluti samarali ma'lumotlar bo'lishi kerak. Biz «qafas» deb ataladigan jarayonni qo'llaymiz, uning yordamida har bir nuqtada (odatda balandlik) har bir nuqtaga bog'liq qiymat qattiq 3D modelini yaratish uchun asos sifatida ishlatiladi. Ushbu model faqat erni (raqamli er modelini) yoki yer ustidagi yerni, masalan, o'rmon qopqog'ini (raqamli sirt namunasi) ifodalaydi. Ikkala tomon orasidagi farq sirtni hosil qilish uchun ishlatiladigan nuqtalarni filtrlash va tanlashdan iboratdir.

LiDAR foydalanuvchilarining ko'pchiligini asosiy maqsadi DTM (Digital Terrain Model) ishlab chiqarilishi deb hisoblasak, Global Mapper miqdori hisobini o'z ichiga olgan erni tahlil qilish vositalarini to'plashni taklif qiladi; kesish va to'ldirishni optimallashtirish; kontur liniyalarini yaratish; suv havzalarini aniqlash; va ko'rish yo'nalishlarini tahlil qilish.

Xususiyatlarni chiqarish

Zichroq bulutli bulutdan ko'proq ma'lumot olish imkoniyatiga ega bo'lish LiDAR ma'lumotlarini qayta ishlashning yangi yo'lini belgilaydi. Qo'shni nuqtalarning geometrik tuzilishidagi naqshlarni tahlil qilish uch o'lchovli ko'pburchak sifatida ifodalangan qurilgan modellarning chegaralanishiga olib kelishi mumkin; uch o'lchovli chiziqlar sifatida ko'rsatilgan er usti elektr uzatish liniyalari yoki kabellar; shuningdek, baland o'simlik sifatida tasniflangan nuqtalarning kollektiv tuzilishidan kelib chiqqan daraxt uchlari. Vektor vositalari qazib olish Global Mapper, shuningdek, bir oldindan belgilangan yo'lga perpendikulyar bo'lgan Foydalanuvchining profili Ro'yxatdan bir qator quyidagi 3D va Çokgenlerin hosil bo'lishi mumkin maxsus qazib olish variantni o'z ichiga oladi. Ushbu vosita ko'cha yonidagi trotka chekkasi kabi kengaytirilgan tuzilmaning aniq uch o'lchovli modelini yaratish uchun ishlatilishi mumkin.

Dovudning xulosasi aniq. LiDAR bilan ishlashda ma'lumotlarga ega bo'lish hamma narsa emas; Ularni amaliy usulda qayta ishlash vositasiga ega bo'lish ushbu texnologiyadan foydalanishni yaxshilaydi.

Ushbu dasturni so'nggi marta ko'rganimda 2011da bo'lganim qiziq, 11 versiyasi bilan. Men allaqachon LiDAR bilan ish olib borgan edim, lekin bu resurslarni iste'mol qilishda biroz tushkunlikka tushgan edi, men tomosha qilishni to'xtatdim 13 versiya bu qobiliyat biroz yaxshilandi. Bu uni yuklab olish va sinovdan o'tkazish masalasidir, chunki bu 18-versiya menga LiDAR ma'lumotlarini boshqarish uchun talab qilinadigan hamma narsani bajaradigan eng arzon narxlardagi dasturiy ta'minot alternativalaridan biri bo'lib tuyuladi.

borish Global Mapper