Mae gen i ddata LiDAR - beth nawr?

Mewn erthygl ddiddorol iawn a gyhoeddwyd yn ddiweddar gan David Mckittrick, lle mae'n sôn am oblygiadau gwybodaeth ddigonol o'r technegau sy'n gysylltiedig â gweithio gyda LiDAR mewn GIS ac yn cyfeirio at Global Mapper fel arf cefnogi wrth brosesu'r data a gafwyd.

Ar ôl darllen yr erthygl, lawrlwythais Global Mapper i chwarae am ychydig, a rhaid i mi gyfaddef ei fod yn cynnal yr ymarferoldeb hwnnw yr oeddem yn ei adnabod ac yr oedd yn ymarferol iawn gwneud modelau tir digidol o ffeiliau testun xyz. Heddiw, pan fydd mynediad at ddata LiDAR yn dod yn fwyfwy hygyrch, nid yw'n ddrwg edrych ar yr agweddau y mae'n rhaid eu hystyried wrth weithio gyda nhw ac, wrth basio, i sôn am yr hyn y mae Global Mapper yn ei wneud yn dda. Mae hynny'n mynnu fy mod wedi fy synnu yn yr hyn yr wyf wedi bod yn ei brofi; gydag wyneb newydd, mae'r rhaglen yn cadw'r symlrwydd hwnnw o agor data a'u dangos mewn awgrymiadau rhagdybiedig.

Y diwrnod o'r blaen, ar fwrdd Geofumadas, gallwn weld yn llygaid Don H -un o'm mentoriaid- llewyrch anniddig yn ei lygaid ar yr arlwy a wneir gan gynigydd drôn; roedd yn gais i ddiweddaru data stentaidd; Gyda thristwch mawr roedd yn rhaid imi ei lawrlwytho o'r cwmwl a'ch atgoffa nad oes unrhyw amodau lleiaf ar gyfer cynaliadwyedd y technolegau hyn yn y mwyafrif o wledydd sy'n datblygu; er ein bod yn y diwedd yn dod i gonsensws o'r hyn sy'n bosibl mewn ffordd swyddogaethol. Fe wnaeth aflonyddwch y dechneg hon ychydig flynyddoedd yn ôl gynhyrchu emosiwn mawr mewn rhai endidau llywodraethol yn yr Unol Daleithiau, nawr mae'n cael ei symud i wledydd eraill o gyd-destun Sbaenaidd, a allai fynd i mewn i'r awydd i «fynd ar y don» o gymhwyso'r dechnoleg newydd. , cipio data ond ddim yn gwybod beth i'w wneud ag ef.

Os byddwn yn ystyried y gost sy'n ofynnol trwy ddefnyddio LiDAR mewn prosiect, byddwn yn gweld ei bod yn hanfodol, o ystyried yr hyn y mae'n ei olygu i ddechrau ar y casgliad enfawr o ddata (yn siarad o 'Point Cloud Collection' yn benodol); hyd yn oed yn cydnabod bod ei ddefnydd yn rhoi canlyniad effeithiol i ni ac yn arbed amser. Mae data LiDAR, sy'n cael ei ddefnyddio'n briodol, yn ein galluogi i weld y byd mewn ffordd wahanol iawn i'r hyn a gyflawnwyd gennym drwy arferion mapio traddodiadol. Nawr gallwch gael golwg go iawn gan ddefnyddio'r fformatau 3D a gallwch hefyd ryngweithio â'r data y mae technegau dadansoddi newydd yn cael eu datblygu gyda nhw.

Beth yw LiDAR

Dywed David yn haeddiannol iawn: "Nid yw Li Li yn gynnyrch ond yn ddeunydd crai"Gyda'r hyn sy'n sefydlu'r cysyniad allweddol cyntaf, yn ein barn ni, i ddeall y pwnc. I bob pwrpas, cael data yw'r mewnbwn a fydd yn ein galluogi, ar ôl prosesu digonol, i gael amrywiol fodelau tri-dimensiwn.

Ond, i fod yn gliriach mae angen i ni fynd yn ôl a chofio am strwythur a nodweddion sylfaenol data LiDAR. Mae LiDAR (acronym ar gyfer Canfod Golau ac Ystod) yn fformat fector o bwyntiau 3D. Mae pob ffeil neu set ddata LiDAR fel arfer yn cynnwys miliynau, neu hyd yn oed biliynau o bwyntiau sydd wedi'u gwahanu'n agos a'u dosbarthu ar hap. Mae agosrwydd y gofod rhyngddynt yn dibynnu ar sut y cafodd y data ei gaffael.

Lluniwyd y data LiDAR sydd ar gael i'r cyhoedd, yn bennaf trwy lwyfan awyr gan ddefnyddio technoleg trosglwyddo a derbyn laser, wrth ei ddefnyddio ar y cyd â defnyddio systemau lleoli a mordwyo cywir. Mae gwerth x, y, z sy'n deillio o'r gwahaniaeth amser a gyfrifir rhwng trosglwyddo a derbyn pwls laser wedi'i adlewyrchu yn cael ei briodoli i bob pwynt.

Bydd awyren sy'n hedfan yn araf yn creu cwmwl o bwyntiau sydd â mwy o le nag un sy'n hedfan yn gyflymach ar uchderau uwch. Yn dibynnu ar y synhwyrydd a ddefnyddir gan yr awyren neu'r drôn, a sut y caiff y data ei weithio, gellir cynnwys priodoleddau lliw ychwanegol, dwyster myfyrio, yn ogystal â nifer yr adenillion pwls ar gyfer delweddu a dadansoddi.

Beth ellir ei wneud gyda data LiDAR

Gan gadw'r data'n glir mae LiDAR yn dioddef trawsnewidiad sy'n dod fel arfer mewn model 3D, rydym yn siarad wedyn am gynhyrchu Model Drychiad Digidol (DEM) neu, creu / echdynnu gwrthrychau fector yn awtomatig 3D sy'n deillio o'r patrymau geometrig mewn matrics o pwyntiau. Mae hefyd yn bosibl, trwy addasu cynrychiolaeth y cwmwl pwynt, cael gwybodaeth sylweddol, sy'n cynrychioli gwahanol fathau o arwynebau, drychiad pwynt o ran y ddaear, neu amrywiad yn nwysedd y pwyntiau, ymhlith nodweddion eraill.

Golygu a hidlo data LiDAR

Mae'n gyffredin iawn bod y ffeiliau data a gafwyd yn cynnwys llawer mwy o bwyntiau nag sydd eu hangen. Felly, cyn defnyddio proses hidlo i'r cwmwl pwynt, mae'n well archwilio metadata'r haen. Bydd y crynodeb ystadegol a geir yn darparu gwybodaeth angenrheidiol am nodweddion y cwmwl a fydd yn awgrymu gwneud penderfyniadau digonol ar gyfer y broses hidlo.

Gwella ansawdd data LiDAR

Ar ôl dileu'r pwyntiau nad oes eu hangen, y cam nesaf yw canfod ac ailddosbarthu'r pwyntiau tir hynny na chawsant eu dosbarthu i ddechrau. Hynny yw, mae'n rhaid i ni fireinio'r data. Mae hyn yn bwysig iawn er mwyn gallu cynhyrchu DEM o ddatrysiad da.
Yma rydym yn ystyried a allwn gyflawni proses hidlo data ddigonol ac ailddosbarthu dilynol ohonynt. Mae'r ddau weithdrefn, sy'n fecanyddol yn ôl pob golwg, yn hanfodol bwysig yn y canlyniadau sydd i'w cael.

Yn y Global Mapper hwn, mae'n ei wneud yn dda iawn. O leiaf, yn y senario golygu a hidlo. A hyd yn oed felly, rhaid i ni gofio, trwy ddileu'r pwyntiau sy'n achosi sŵn, fod data wedi'i ddosbarthu fel arwyneb nad yw'n angenrheidiol o reidrwydd. Trwy gyfrwng Global Mapper, nid yn unig y gellir cyflawni dileu pwyntiau sydd y tu allan i gwmpas daearyddol ardal y prosiect yn ddigonol, ond hefyd y rhai nad oes eu hangen oherwydd eu nodweddion, oherwydd bod gan y cais nifer o opsiynau hidlo.
Nawr, gadewch i ni siarad am fireinio'r data. Mae Global Mapper yn cynnwys nifer o weithdrefnau integredig y mae'r data'n cael eu dosbarthu â nhw yn awtomatig ac mae'r pwyntiau tir nas ystyriwyd i ddechrau yn cael eu hailddosbarthu gan osgoi colli data defnyddiol. Fel hyn, mae canran gymharol y pwyntiau y gellir eu defnyddio wrth greu DEM gyda datrysiad uwch yn cynyddu.

Yr enghraifft rydw i wedi gweithio gyda'r data cyn ac ar ôl y corwynt; yn bendant heb gael wizzard, mae gan y feddalwedd y nodweddion a awgrymwyd bron mewn llif gwaith o gael, model, hidlo, cynhyrchu model newydd.

Trwy brosesau dosbarthu awtomatig eraill, gellir canfod ac ailddosbarthu adeiladau cyfleustodau, coed a cheblau, sef y cam cyntaf yn y broses o dynnu nodweddion.

Creu Model Drychiad Digidol

Er mwyn cyflawni'r gweithdrefnau dadansoddi 3D, ym mhob achos bron, bydd angen i'r cwmwl pwynt LiDAR fod yn ddata effeithiol. Rydym yn defnyddio'r broses o'r enw 'lattice' lle defnyddir y gwerth sy'n gysylltiedig â phob pwynt matrics (gwerth drychiad fel arfer) fel sail i gynhyrchu model 3D solet. Gall y model hwn gynrychioli tirwedd yn unig (model tir digidol) neu arwyneb uwchlaw'r ddaear, fel canopi coedwig (model arwyneb digidol). Mae'r gwahaniaeth rhwng y ddau yn deillio o hidlo a dethol y pwyntiau a ddefnyddir i gynhyrchu'r wyneb.

Os ystyriwn fod mwyafrif defnyddwyr LiDAR yn ystyried cynhyrchu DTM (Model Tir Digidol) fel eu prif amcan, mae Global Mapper yn cynnig casgliad digonol o offer dadansoddi tir, gan gynnwys cyfrifo cyfaint; torri a llenwi optimization; cynhyrchu llinellau cyfuchlin; amlinelliad o drobwyntiau; a dadansoddiad llinell golwg.

Dileu Priodoleddau

Mae gallu cynhyrchu mwy o ddata o gwmwl o bwyntiau mwy dwys yn diffinio llwybr newydd tuag at y ffordd newydd o brosesu data LiDAR. Gall dadansoddi'r patrymau yn strwythur geometrig pwyntiau cyfagos arwain at ddadansoddiad o fodelau adeiledig, a gynrychiolir fel polygonau tri-dimensiwn; llinellau trydanol neu geblau sy'n pasio ar y ddaear, wedi'u cynrychioli fel llinellau tri-dimensiwn; yn ogystal â phwyntiau o goed, sy'n deillio o strwythur cyfunol pwyntiau a ddosbarthwyd fel llystyfiant uchel. Mae offer echdynnu fector Global Mapper hefyd yn cynnwys opsiwn echdynnu arferiad y gellir cynhyrchu llinellau 3D a pholygonau trwy ddilyn cyfres o olygfeydd proffil sy'n berpendicwlar i lwybr rhagosodol. Gellir defnyddio'r offeryn hwn i greu model tri-dimensiwn cywir o unrhyw adeiledd hir, fel ymyl palmant ar stryd.

Mae casgliad David yn amlwg. Nid yw cael data yn bopeth wrth weithio gyda LiDAR; Cael offeryn i'w prosesu mewn ffordd ymarferol yw'r hyn sy'n gwella'r defnydd o'r dechnoleg hon.

Mae'n ddoniol mai'r tro diwethaf i mi weld y cais hwn oedd 2011, gyda'r fersiwn 11. Roeddwn eisoes yn gweithio gyda LiDAR ond roedd yn ddigalon yn y defnydd o adnoddau, stopiais ei weld o'r Fersiwn 13 lle'r oedd y gallu hwnnw wedi gwella ychydig. Mae'n fater o lwytho i lawr a'i brofi, oherwydd ymddengys i mi mai hwn yw'r fersiwn 18 gorau o feddalwedd cost isel sy'n gwneud bron popeth y gallai fod ei angen i weithredu data LiDAR.

ewch i Mapper Byd-eang

Un Ymateb i “Mae gen i ddata LiDAR - beth nawr?”

Gadewch ateb

Ni fydd eich cyfeiriad e-bost yn cael ei gyhoeddi.

Mae'r wefan hon yn defnyddio Akismet i leihau sbam. Dysgwch sut mae eich data sylwadau yn cael ei brosesu.