יש לי נתוני LiDAR - מה עכשיו?

במאמר מעניין מאוד שפורסם לאחרונה על ידי דוד מקיטריק, שבו הוא מדבר על ההשלכות של הידע הנכון של הטכניקות הקשורות לעבודה עם LiDAR ב- GIS והתייחסות Mapper גלובלי ככלי לתמוך בעיבוד של הנתונים שהושגו.

לאחר קריאת המאמר, הורדתי את Global Mapper כדי לשחק למשך זמן מה, ואני חייב להודות שהוא שומר על הפרקטיות של אותו כלי שהכרנו ואיתו היה מאוד פרקטי להכין דגמי שטח דיגיטליים מקבצי טקסט של xyz. כיום, כאשר הגישה לנתוני LiDAR הופכת להרבה יותר משתלמת, לא רע לבחון את ההיבטים שיש לקחת בחשבון בעת ​​עבודה איתם ולהזכיר את מה ש- Global Mapper עושה טוב. שאני מתעקש, זה הותיר אותי מופתעת ממה שבדקתי; עם פנים מחודשות, התוכנית שומרת על הפשטות של פתיחת נתונים והצגתם בהצעות שכבר הוגדרו מראש.

לפני כמה ימים, ליד שולחן הגאפומאדאס, הבחנתי בעיני דון ה -אחד המדריכים שלי- ברק מטריד בעיניהם על ההצעה שהציע ספק מל"טים; זו הייתה אפליקציה לעדכון נתוני קדסטרל; בצער רב נאלצתי להוריד אותו מהענן ולהזכיר לך שברוב המדינות המתפתחות אין תנאים מינימליים לקיימות טכנולוגיות אלה; אם כי בסופו של דבר הגענו לקונצנזוס של מה אפשרי בצורה פונקציונלית. שיבוש הטכניקה הזו לפני כמה שנים ייצר רגש רב בגופים ממשלתיים מסוימים בארצות הברית, כעת היא מועברת למדינות אחרות עם הקשר היספני, שעשוי להיכנס לרצון "לרכוב על גל" היישום של הטכנולוגיה החדשה. , לכידת נתונים אך לא לדעת מה באמת לעשות איתם.

אם ניקח בחשבון את העלות שדורשת השימוש ב- LiDAR בפרויקט, נראה כי זה קריטי, בהתחשב במה שיש בכך כדי לאסוף נתונים מאסיביים (אם כבר מדברים על 'איסוף נקודת ענן'); תוך הכרה כי השימוש בו מספק לנו תוצאה יעילה וחיסכון רב בזמן. בשימוש נכון, נתוני LiDAR מאפשרים לנו לתפוס את העולם באופן שונה מאוד מזה שהשגנו באמצעות שיטות מיפוי מסורתיות. כעת תוכלו לקבל חזון אמיתי על ידי שימוש בפורמטים תלת ממדיים ותוכלו גם לקיים אינטראקציה עם הנתונים איתם מפותחות טכניקות ניתוח חדשות.

מהו LiDAR

דוד אומר במפורש:נתונים LiDAR אינו מוצר אלא חומר גלם"אשר קובע את הרעיון המפתח הראשון, לדעתנו, להבין את הנושא. למעשה, קבלת נתונים היא קלט שיאפשר לנו, לאחר עיבוד תקין, כדי להשיג מודלים תלת ממדי שונים.

אך כדי להיות ברורים יותר עלינו לחזור ולזכור את המבנה והמאפיינים הבסיסיים של נתוני LiDAR. LiDAR (ראשי תיבות של זיהוי אור וטווח) הוא פורמט וקטורי של נקודות תלת מימד. כל מערך נתונים או קובץ של LiDAR מכיל בדרך כלל מיליונים, או אפילו מיליארדי נקודות, מרווחים מקרוב ומופצים באופן אקראי. סמיכות המרווח ביניהם תלויה באופן רכישת הנתונים.

נתוני ה- LEDAR הזמינים לציבור, בעיקר באמצעות פלטפורמת אוויריות באמצעות טכנולוגיית שידור וקליטה בלייזר, בשילוב עם שימוש במיקומים מדויקים ומערכות ניווט. בכל נקודה, מיוחס ערך x, y, z הנגזר מהפרש הזמן המחושב בין השידור לקליטה של ​​פעימת לייזר משתקפת.

מטוס זבובים לאט תיצור ענן של נקודות יותר מרווחים מאשר אחד עף מהר יותר בגובה. בהתאם לחיישן המשמש את המטוס או דרון, וכיצד הנתונים מעובדים, ערך צבע, עוצמת השתקפות, ומספר החזרות לדופק יכול להיכלל כתכונות נוספות להדמיה וניתוח.

מה ניתן לעשות עם נתונים LiDAR

להיות ברור LIDAR הנתונים עובר שינוי שבדרך כלל הופך מודל 3D, אז לדבר הדור של דגם העלאה דיגיטלי (DEM) או, הגדרה / אוטומטיות חילוץ של וקטור אובייקטי 3D הנגזר בדגמים גיאומטריים מטריצה נקודות. כמו כן, על ידי שינוי הייצוג של ענן הנקודות, על מנת לקבל מידע משמעותי, המייצג סוגים שונים של פני השטח, העלאת נקודה ביחס לקרקע או שינוי של צפיפות הנקודות, בין מאפיינים אחרים.

 

עריכה וסינון נתוני LiDAR

זה מאוד נפוץ כי הנתונים קבצים שהושגו כוללים הרבה יותר נקודות ממה שצריך. לכן, לפני השימוש בתהליך סינון לענן הצבע, עדיף לבחון את המטא נתונים של השכבה. סיכום סטטיסטי שהתקבל יספק מידע הדרוש על המאפיינים של ענן זה יציע תהליך קבלת ההחלטות נאותה עבור תהליך סינון.

שיפור איכות נתוני LiDAR

לאחר הסרת הנקודות לא נדרש, השלב הבא הוא לזהות לסווג מחדש את נקודות הקרקע כי בתחילה לא מסווגים. כלומר, עלינו לכוון את התאריך. זה מאוד חשוב על מנת ליצור רזולוציה טובה DEM.
כאן אנו רואים אם אנו מסוגלים לבצע תהליך סינון נתונים נאות סיווג מחדש של אותו. שני תהליכים מכניים לכאורה הם בעלי חשיבות מכרעת בתוצאות להתקבל.

במפה העולמי הזה באמת עושה טוב מאוד. לפחות, בשלב העריכה והסינון. ובכל זאת יש לקחת בחשבון שעל ידי ביטול הנקודות הגורמות לרעש, ישנם נתונים המסווגים כמשטח שאינו בהכרח שימושי. באמצעות Mapper Global, לא ניתן לבצע חיסול הולם של נקודות הנמצאות מחוץ לתחום הגיאוגרפי של אזור הפרויקט, אלא גם כאלו שאינן נדרשות על פי מאפיינין, מכיוון שליישום יש אפשרויות סינון רבות.
עכשיו בואו נדבר על כוונון התאריך. Global Mapper כולל מספר נהלים משולבים שבהם הנתונים מסווגים אוטומטית ונקודות קרקע לא מסווגות תחילה, ובכך נמנעות מאובדן נתונים אפשריים. זה מגדיל את האחוז היחסי של נקודות שניתן להשתמש בהם כדי ליצור רזולוציה גבוהה יותר DEM.

הדוגמה שעבדתי עם הנתונים לפני ואחרי ההוריקן; בהחלט ללא wizzard, התוכנה מציעה כמעט פונקציות ב זרימת עבודה כדי להשיג, מודל, לסנן, ליצור מודל חדש.

תהליכי סיווג אוטומטיים אחרים יכולים לזהות ולסווג מחדש מבנים, עצים וכבלים, המהווה את הצעד הראשון בתהליך החילוץ של תכונות.

יצירת מודל גובה דיגיטלי

כדי לבצע את הליכי ניתוח 3D, ברוב המקרים, ענן הנקודה LiDAR יצטרך להיות נתונים יעילים. אנו משתמשים במה שמכונה "סריג" תהליך שבו הערך המשויך לכל נקודה של מערך (בדרך כלל ערך גובה) משמש כבסיס להפקת מודל 3D מוצק. מודל זה יכול לייצג רק שטחים (מודל שטח דיגיטלי) או משטח מעל פני הקרקע, כגון כיסוי יער (מודל משטח דיגיטלי). ההבחנה בין השניים נובעת מהסינון והבחירה של הנקודות המשמשות ליצירת המשטח.

אם ניקח בחשבון כי רוב המשתמשים LiDAR, המטרה העיקרית היא הדור של DTM (Digital Terrain דגם), גלובל Mapper מציע אוסף מספיק של כלי ניתוח השטח, כולל חישוב נפח; חיתוך ומילוי אופטימיזציה; יצירת קווי מתאר; תחיית פרשת המים; וניתוח של קווי ראייה.

מחלץ תכונות

היכולת ליצור זמינות נתונים גדולה יותר מענן נקודה צפוף יותר מגדירה דרך חדשה לעבר הדרך החדשה לעיבוד נתוני LiDAR. ניתוח הדפוסים במבנה הגיאומטרי של נקודות סמוכות יכול להוביל לתיחום המודלים הבנויים, המיוצגים כמצולעים תלת מימדיים; קווי חשמל או כבלים העוברים על פני הקרקע, המיוצגים כקווים תלת מימדיים; כמו גם נקודות עצים, הנגזרות מהמבנה הקולקטיבי של נקודות המסווגות כצמחייה מוגבהת. כלי החילוץ הווקטוריים של Mapper Global כוללים גם אפשרות מיצוי מותאמת אישית שבה ניתן ליצור קווים ופוליגונים של 3D בעקבות סדרה של תצוגות פרופיל הניצבות לפני נתיב מוגדר מראש. כלי זה יכול לשמש ליצירת מודל תלת ממדי מדויק של כל מבנה מאורך, כגון קצה המדרכה ברחוב.

המסקנה של דוד ברורה. נתונים אינם זה הכל כשעבודה עם LiDAR; השימוש בכלי לעיבודם בצורה מעשית הוא המשפר את השימוש בטכנולוגיה זו.

זה מוזר, כי הפעם האחרונה שראיתי את היישום הזה היה 2011, עם גרסת 11. כבר עבדתי עם LiDAR אבל זה היה דיכאוני בצריכת המשאבים, הפסקתי לצפות בזה מה- הגרסה 13 שם יכולת זו השתפרה מעט. זה עניין של הורדה ובדיקה, מכיוון שגרסה 18 זו נראית לי אחת החלופות הטובות ביותר לתוכנות בעלות נמוכה שעושה כמעט כל מה שנדרש לצורך הפעלת נתוני LiDAR.

עבור אל גלובל Mapper

תגובה אחת ל"יש לי נתוני LiDAR - מה עכשיו? "

השאירו תשובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם.

אתר זה משתמש Akismet כדי להפחית דואר זבל. למד כיצד מעובדים נתוני ההערה שלך.