Esittelyssäinnovaatiot

Minulla on LiDAR-tietoja - mitä nyt?

David Mckittrickin äskettäin julkaisemassa erittäin mielenkiintoisessa artikkelissa, jossa hän puhuu LiDAR: n kanssa GIS: ssä työskentelyyn liittyvien tekniikoiden asianmukaisesta tuntemuksesta ja viittaa Global Mapper -ohjelmaan välineenä, jolla tuetaan käsitellyn tiedon käsittelyä.

Luettuani artikkelin, ladasin Global Mapperin pelaamaan hetkeksi, ja minun on myönnettävä, että se säilyttää sen työkalun käytännöllisyyden, jonka tiesimme ja jolla oli hyvin käytännöllistä tehdä digitaalisia maastomalleja xyz-tekstitiedostoista. Nykyään, kun pääsy LiDAR-tietoihin on tulossa paljon edullisemmaksi, ei ole huono tarkastella näkökohtia, jotka on otettava huomioon työskenneltäessä heidän kanssaan, ja mainita, mitä Global Mapper tekee hyvin. Se, että vaadin, on saanut minut yllättymään siitä, mitä olen testannut; Uudistettujen kasvojen avulla ohjelma ylläpitää tietojen avaamisen ja esittämisen ennalta määritetyissä ehdotuksissa yksinkertaisuutta.

Toisena päivänä, Geofumadas-pöydässä, näin Don H: n silmissä -yksi mentoreistani– hänen silmissään hämmentävä kiilto drone-tarjoajan tarjouksesta; se oli sovellus kiinteistötietojen päivittämiseen; Suurella surulla minun piti ladata se pilvestä ja muistuttaa, että useimmissa kehitysmaissa ei ole vähimmäisehtoja näiden teknologioiden kestävyydelle. vaikka pääsimmekin lopulta yhteisymmärrykseen siitä, mikä on mahdollista toiminnallisesti. Tämän tekniikan hajoaminen muutama vuosi sitten aiheutti suuria tunteita tietyissä Yhdysvaltojen hallintoyksiköissä, ja nyt sitä siirretään muihin maihin, joissa on latinalaisamerikkalainen konteksti, mikä saattaa aiheuttaa halun "ratsastaa aallolla" uutta tekniikkaa. , kaappaa tietoja, mutta ei oikein tiedä mitä tehdä sillä.

Jos otetaan huomioon kustannukset, joita LiDAR: n käyttö vaatii projektissa, huomaamme, että se on kriittinen, kun otetaan huomioon, mitä se edellyttää aloittamaan laajamittainen tiedonkeruu (puhumalla nimenomaan "Point Cloud Collection" -palvelusta); samalla kun tunnustetaan, että sen käyttö antaa meille tehokkaan tuloksen ja paljon aikaa säästäviä. Oikein käytetyn LiDAR-datan avulla voimme havaita maailman tavalla, joka on hyvin erilainen kuin perinteisillä kartoituskäytännöillä. Nyt voit saada todellisen näkemyksen käyttämällä 3D-formaatteja ja voit myös olla vuorovaikutuksessa niiden tietojen kanssa, joiden kanssa uusia analyysitekniikoita kehitetään.

Mikä on LiDAR

David hyvin tarkoituksellisesti sanoo: "LiDAR-tiedot eivät ole tuote vaan raaka-aine"Mikä vahvistaa mielestäni ensimmäisen avainkäsitteen ymmärtää aihe. Itse asiassa tietojen hankkiminen on panos, jonka avulla pystymme asianmukaisen käsittelyn jälkeen hankkimaan erilaisia ​​kolmiulotteisia malleja.

Mutta selvyyden vuoksi meidän on palattava takaisin ja muistettava LiDAR-tietojen perusrakenteesta ja ominaisuuksista. LiDAR (lyhenne sanoista Light and Range Detection) on 3D-pisteiden vektorimuoto. Jokainen LiDAR-tietojoukko tai tiedosto sisältää yleensä miljoonia tai jopa miljardeja pisteitä, jotka on sijoitettu lähelle toisistaan ​​ja jaettu satunnaisesti. Niiden välisen etäisyyden läheisyys riippuu siitä, miten tiedot on hankittu.

Julkisesti saatavilla olevat LiDAR-tiedot on kerätty useimmiten lentävällä alustalla lasertulostus- ja vastaanottoteknologian avulla tarkkojen paikannus- ja navigointijärjestelmien käytön yhteydessä. Jokaisessa pisteessä lasketaan laskennallinen aikaero heijastuneena laserpulssin lähetyksen ja vastaanoton välillä x, y, z -arvosta.

Lentokone, joka lentää hitaasti, luo pistepisteen, joka on enemmän etäisyyteen kuin nopeampi lentäminen korkeammalla korkeudella. Ilma-aluksen tai dronin tunnistimesta ja tietojen käsittelystä riippuen väriarvot, heijastuksen intensiteetti ja tulojen määrä pulssia kohti voidaan sisällyttää lisäominaisuuksiksi visualisointiin ja analyysiin.

Mitä voidaan tehdä LiDAR-tietojen kanssa

On selvää, data LiDAR uudistuu joka yleensä tulee 3D malli, sitten puhua sukupolven digitaalisen korkeusmallin (DEM) tai asettamalla / automaattinen uuttamalla vektori esineet 3D johdannaiset geometrisia kuvioita matriisiin pistettä. On myös mahdollista muokata pisteiden pilven esittämistä saadakseen mielekkäitä tietoja, jotka edustavat eri tyyppisiä pintoja, pisteen kohoamista maahan tai pisteiden tiheyden vaihtelua muiden ominaisuuksien joukossa.

 

LiDAR-tietojen muokkaus ja suodatus

On hyvin yleistä, että saadut datatiedostot sisältävät paljon enemmän pisteitä kuin on tarpeen. Siksi ennen kuin käytät suodatusprosessia pistepilvalle, on parempi tutkia kerroksen metatietoja. Saatu tilastollinen yhteenveto antaa tarvittavat tiedot pilven ominaisuuksista, mikä viittaa riittävään päätöksentekoon suodatusprosessissa.

LiDAR-tietojen laadun parantaminen

Poistettujen pisteiden poistamisen jälkeen seuraava vaihe on havaita ja uudelleen luokitella ne maakohdat, joita ei alun perin ole luokiteltu. Eli meidän on viritettävä päivämäärä. Tämä on erittäin tärkeää, jotta saadaan aikaan hyvä resoluutio DEM.
Tässä tarkastelemme, pystymmekö suorittamaan asianmukainen tietosuodatusprosessi ja sen myöhempi uudelleenluokittelu. Molemmat näennäisesti mekaaniset menettelyt ovat ratkaisevan tärkeitä saaduissa tuloksissa.

Tässä Global Mapperissa todella onnistuu hyvin. Ainakin muokkaus- ja suodatusvaiheessa. Ja silti on otettava huomioon, että eliminoimalla melua aiheuttavat pisteet on pintaan luokiteltuja tietoja, jotka eivät välttämättä ole hyödyllisiä. Global Mapperin avulla ei ole mahdollista vain poistaa riittävästi pisteitä, jotka ovat hankealueen maantieteellisen alueen ulkopuolella, mutta myös niitä, joita ei vaadita ominaisuuksiensa vuoksi, koska sovelluksella on lukuisia suodatusvaihtoehtoja.
Puhutaan nyt päivämäärän virittämisestä. Global Mapper sisältää useita integroituja menettelytapoja, joiden avulla tiedot luokitellaan automaattisesti ja maapisteet eivät ole alun perin uudelleen luokitelluissa, välttääkseen mahdollisesti hyödyllisten tietojen menetyksen. Tämä lisää pisteiden suhteellista prosenttiosuutta, jolla voidaan luoda suurempi resoluutio DEM.

Esimerkki Olen työskennellyt tietojen kanssa ennen ja jälkeen hurrikaani; ehdottomasti ilman wizzardia, ohjelmisto on melkein ehdottanut toimintoja työnkulussa hankkia, mallintaa, suodattaa ja luoda uutta mallia.

Muut automaattiset luokitusprosessit voivat havaita ja uudelleenluokitella rakennuksia, puita ja hyödyllisiä kaapeleita, mikä on ensimmäinen vaihe piirtoheittoprosessissa.

Digitaalisen korkeusmallin luominen

3D-analyysimenetelmien suorittamiseksi useimmissa tapauksissa LiDAR-pistepilven täytyy olla tehokas data. Käytämme niin kutsuttua "hilaa" -prosessia, jossa taulukon kunkin pisteen arvoa (yleensä korkeusarvoa) käytetään perustana kiinteän 3D-mallin luomiselle. Tämä malli voi edustaa vain maastoa (digitaalinen maastomalli) tai maanpinnan yläpuolella, kuten metsäsuojus (digitaalinen pintamalli). Näiden kahden välinen ero perustuu pinnan muodostamien pisteiden suodatukseen ja valintaan.

Jos katsomme, että suurin osa LiDAR: n käyttäjistä, pääasiallinen tavoite on DTM (Digital Terrain Model) tuottaminen, Global Mapper tarjoaa riittävän määrän maaston analyysityökaluja, mukaan lukien tilavuuslaskenta; leikata ja täyttää optimointi; ääriviivatarjonta; vesistöjen rajaus; ja visuaalisten tarkastelujen analysointi.

Ominaisuuksien purkaminen

Mahdollisuus tuottaa enemmän datan saatavuutta tiheämmästä pistepilvestä määrittää uuden polun kohti uutta tapaa käsitellä LiDAR-tietoja. Vierekkäisten pisteiden geometrisen rakenteen kuvioiden analysointi voi johtaa rakennettujen mallien rajaamiseen, jotka on esitetty kolmiulotteisina polygoneina; voimajohdot tai kaapelit maan päällä, esitetty kolmiulotteisina viivoina; sekä puupisteet, jotka johtuvat kohonnut kasvillisuudeksi luokiteltujen pisteiden kollektiivisesta rakenteesta. Global Mapperin vektorisuodatustyökaluihin sisältyy myös mukautettu uutto-vaihtoehto, jonka avulla voidaan luoda 3D-rivejä ja monikulmioita, kun profiilinäkymiä on useita, jotka ovat kohtisuorassa ennalta määriteltyyn polkuun. Tämän työkalun avulla voidaan luoda tarkka kolmiulotteinen malli mistä tahansa pitkänomaisesta rakenteesta, kuten kadun jalkakäytävän reunasta.

Davidin johtopäätös on ilmeinen. Tietojen saaminen ei ole kaikki, kun työskentelet LiDAR: n kanssa; Työkalun käyttäminen niiden käsittelyyn käytännöllisellä tavalla parantaa tämän tekniikan käyttöä.

On utelias, että viimeinen kerta kun näin sovellus oli 2011, 11-versiolla. Tein jo työtä LiDAR: n kanssa, mutta se oli jonkin verran masentavaa resurssien kulutuksessa, lopetin sen näkymisen versio 13 missä tämä kyky parani hieman. Kyse on sen lataamisesta ja testaamisesta, koska tämä versio 18 on mielestäni yksi parhaista edullisista ohjelmistovaihtoehdoista, joka tekee melkein kaiken, mitä LiDAR-tietojen käyttämiseen vaaditaan.

mene Global Mapper

Golgi Alvarez

Kirjailija, tutkija, maanhoitomallien asiantuntija. Hän on osallistunut muun muassa seuraavien mallien konseptointiin ja käyttöönottoon: National System of Property Administration SINAP Hondurasissa, Hondurasin kuntien hallintomalli, Kiinteistöhallinnon integroitu malli - Rekisteri Nicaraguassa, SAT-alueen hallintojärjestelmä Kolumbiassa . Geofumadas-tietoblogin toimittaja vuodesta 2007 ja AulaGEO Academyn luoja, joka sisältää yli 100 kurssia GIS - CAD - BIM - Digital Twins -aiheista.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

yksi kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Joten tarkista
lähellä
Takaisin alkuun -painiketta