Ho dati LiDAR, e adesso?

In un interessante articolo pubblicato di recente da David Mckittrick, dove parla delle implicazioni di adeguate conoscenze delle tecniche associate con il lavoro con LIDAR GIS e facendo riferimento al Global Mapper come strumento di supporto nel trattamento dei dati ottenuti.

Dopo aver letto l'articolo, ho scaricato Global Mapper per giocare per un po ', e devo ammettere che mantiene quella praticità di quello strumento che conoscevamo e con cui era molto pratico realizzare modelli digitali del terreno da file di testo xyz. Oggi, quando l'accesso ai dati LiDAR sta diventando molto più conveniente, non è male dare un'occhiata agli aspetti che devono essere considerati quando si lavora con esso e menzionare ciò che Global Mapper fa bene. Che insisto, mi ha lasciato sorpreso da quello che ho testato; Con un volto rinnovato, il programma mantiene quella semplicità di aprire i dati e visualizzarli in suggerimenti già preconfigurati.

L'altro giorno, egeomates tavolo, ho notato negli occhi di Don H -uno dei miei mentori- un luccichio sconcertante nei loro occhi all'offerta fatta da un fornitore di droni; Era un'applicazione per aggiornare i dati catastali; con grande dispiacere ho dovuto scaricarlo dal cloud e ricordarvi che nella maggior parte dei paesi in via di sviluppo non ci sono condizioni minime per la sostenibilità di queste tecnologie; anche se alla fine abbiamo raggiunto un consenso su ciò che è possibile in modo funzionale. L'irruzione di questa tecnica alcuni anni fa ha prodotto grande emozione in alcuni enti governativi negli Stati Uniti, ora si sta trasferendo in altri paesi con un contesto ispanico, che può entrare nel desiderio di "cavalcare l'onda" dell'applicazione della nuova tecnologia , catturando i dati ma non sapendo cosa farne veramente.

Se si tiene conto del costo richiesto dall'utilizzo di LiDAR in un progetto, vedremo che è fondamentale, considerando cosa comporta intraprendere la massiccia raccolta di dati (parlando nello specifico di 'Point Cloud Collection'); pur riconoscendo che il suo utilizzo ci fornisce un risultato efficace e un grande risparmio di tempo. Se utilizzati correttamente, i dati LiDAR ci consentono di percepire il mondo in un modo molto diverso da quello che abbiamo ottenuto attraverso le pratiche di mappatura tradizionali. Ora puoi ottenere una visione reale utilizzando i formati 3D e puoi anche interagire con i dati con cui vengono sviluppate nuove tecniche di analisi.

Quale è LiDAR

Davide dice giustamente: "dati LiDAR non sono un prodotto ma una materia prima"Stabilisce così il primo concetto chiave a nostro avviso, per comprendere l'argomento. Infatti, ottenendo dati è l'ingresso che ci permetterà, dopo un trattamento adeucado, ottiene vari modelli tridimensionali.

Ma, per essere più chiari, dobbiamo tornare indietro e ricordare la struttura e le caratteristiche di base dei dati LiDAR. LiDAR (acronimo di Light and Range Detection) è un formato vettoriale di punti 3D. Ogni file o set di dati LiDAR contiene generalmente milioni o addirittura miliardi di punti ravvicinati e distribuiti in modo casuale. La vicinanza della spaziatura tra di loro dipende da come sono stati acquisiti i dati.

dati LiDAR pubblicamente disponibili sono stati raccolti, per lo più da una piattaforma aerea con trasmissione laser e tecnologia di ricezione, attuazione congiunta con l'uso di precisi sistemi di posizionamento e di navigazione. Ciascun punto è attribuito un valore x, y, z derivato dalla differenza calcolata tra la trasmissione e la ricezione di un tempo di impulso laser riflesso.

Un aereo in volo lentamente creare una nuvola di punti distanziati uno più volare più veloce ad altitudini più elevate. A seconda des sensore che usa il piano o ronzio, e come lavorare con i dati, può essere incluso come attributi aggiuntivi, un valore di colore, l'intensità di riflessione e il numero di ritorni per impulso, per la visualizzazione e l'analisi.

Cosa si può fare con i dati LiDAR

Essendo chiaro i dati LiDAR subisce una trasformazione che generalmente diventa un modello 3D, quindi parlare la generazione di un modello digitale (DEM) o, modificando / estrazione automatica di oggetti vettoriali 3D derivati ​​motivi geometrici in una matrice punti. E 'inoltre possibile, variando la rappresentazione della nuvola di punti, per ottenere informazioni significative, che rappresentano vari tipi di superficie, l'elevazione di un punto rispetto al suolo, o una variazione della densità di punti, tra le altre caratteristiche.

 

Editing e filtraggio dei dati LiDAR

Si tratta di file di dati molto comune includono più punti del necessario. Pertanto, prima di utilizzare un processo di filtraggio della nuvola di punti, è preferibile eseguire la scansione del metadati dello strato. Le statistiche di sintesi ottenuti forniscono le informazioni necessarie sulle caratteristiche della nube che suggerire una decisione appropriata per il processo di filtraggio.

Il miglioramento della qualità dei dati LiDAR

Dopo aver rimosso le voci non richiesto, il passo successivo è quello di individuare e riclassificare i punti di terra che inizialmente non sono stati classificati. È, dobbiamo perfezionare i dati. Questo è molto importante per generare un buon DEM risoluzione.
Qui consideriamo se siamo in grado di effettuare un adeguato filtraggio dei dati di processo e successiva riclassificazione degli stessi. Entrambe le procedure apparentemente meccanici, hanno un'importanza cruciale per ottenere risultati.

In questo Global Mapper fa davvero molto bene. Almeno, nella fase di modifica e filtraggio. Eppure bisogna tener conto che eliminando i punti che causano rumore, si hanno dati classificati come superficie non necessariamente utili. Attraverso Global Mapper è possibile non solo effettuare un'adeguata eliminazione dei punti che sono al di fuori dell'ambito geografico dell'area di progetto, ma anche di quelli non richiesti dalle loro caratteristiche, poiché l'applicazione dispone di numerose opzioni di filtraggio.
Ora parliamo di affinamento dei dati. Global Mapper include diverse procedure integrate con la quale i dati vengono ordinati automaticamente e punti di terra non è considerato inizialmente evitare la perdita di dati potenzialmente riclassifica utili. Così la percentuale relativa di punti che possono essere utilizzati nella realizzazione di un DEM con risoluzione più alta viene aumentata.

L'esempio ho lavorato con i dati prima e dopo l'uragano; sicuramente senza avere un Wizzard, il software ha la funzionalità quasi suggerito in un flusso di lavoro per ottenere, la modellazione, il filtro, creare nuovo modello.

Da altri processi di smistamento automatico può essere rilevato e inquadrare edifici, alberi e fili di utilità, che è il primo passo nel processo di estrazione di caratteristiche.

La creazione del modello digitale di elevazione

Per eseguire la 3D procedure di analisi, in quasi tutti i casi, i dati di nuvole di punti LiDAR devono essere efficaci. Abbiamo utilizzato il processo chiamato "reticolo" attraverso il quale il valore associato ad ogni punto di una matrice (di solito un valore di elevazione) è utilizzato come base per generare un modello 3D solido. Questo modello può rappresentare solo il terreno (modello digitale del terreno) o su una superficie sopra la terra, come una copertura forestale (modello digitale di superficie). La distinzione tra i due è derivato dal filtraggio e selezione dei punti utilizzati per generare la superficie.

Se si considera che la maggior parte degli utenti LiDAR, sono presentati come obiettivo principale la creazione di un DTM (Digital Terrain Model), Global Mapper fornisce una raccolta sufficiente di strumenti di analisi del terreno, tra cui calcolo del volume; ottimizzazione di taglio e di riempimento; generazione di contorno; Delineazione dei bacini idrografici; e linee di analisi di vista.

Estrazione attributi

Essere in grado di generare una maggiore disponibilità di dati da una nuvola di punti più densa definisce un nuovo percorso verso il nuovo modo di elaborare i dati LiDAR. L'analisi dei pattern nella struttura geometrica dei punti adiacenti può portare alla delineazione di modelli costruiti, rappresentati come poligoni tridimensionali; linee elettriche o cavi che passano sul terreno, rappresentati come linee tridimensionali; così come i punti degli alberi, derivati ​​dalla struttura collettiva dei punti classificati come vegetazione elevata. estrazione strumenti vettoriali Global Mapper prevede inoltre un'opzione di estrazione personalizzata che può essere generato linee 3D e poligoni seguito di una serie di viste profilo perpendicolari ad un percorso predefinito. Questo strumento può essere usato per creare un accurato modello tridimensionale di qualsiasi struttura allungata, quale un marciapiede su una strada.

La conclusione di David è ovvia. Avere dati non è tutto quando si lavora con LiDAR; Avere uno strumento con cui elaborarli in modo pratico è ciò che migliora l'uso di questa tecnologia.

E 'curioso che l'ultima volta che ho visto questa applicazione era in 2011, con la versione 11. Stavo già lavorando con LiDAR ma era un po 'deprimente nel consumo di risorse, ho smesso di guardarlo dal versione 13 dove quell'abilità è migliorata un po '. Si tratta di scaricarlo e testarlo, poiché questa versione 18 mi sembra una delle migliori alternative software a basso costo che fa quasi tutto ciò che potrebbe essere necessario per far funzionare i dati LiDAR.

ir un global Mapper

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