ArcGIS 10.1對Lidar支持的魔法力量

1、ArcGIS 10.1對Lidar支持的魔法力量（一）2012-03-12 11:33:42 作者： 馬靜麗 瀏覽：716 評論：0  近期研究ArcGIS對Lidar的支持，有一驚喜。像愛麗絲在 夢游仙境，發(fā)現(xiàn)了ArcGIS 10.1的神奇魔法！之所以這么說，是因為在Lidar支持方面，ArcGIS 10.1較ArcGIS 10來說，有了質(zhì)的飛躍。 ArcGIS 10中，如果使用Lidar數(shù)據(jù)，需要使用地理處理工具將LAS文件轉(zhuǎn)為地理數(shù)據(jù)庫（geodatabase）的點要素類，這樣 才能對點云數(shù)據(jù)可視化顯示。ArcGIS 10.1中，魔法棒一揮，便出現(xiàn)了一個新鮮、神奇的數(shù)據(jù)集 LA

2、S dataset！LAS dataset能夠原生支持Lidar數(shù)據(jù)，是一種二進制文件（.lasd），它存儲LAS文件和表面約束要素類的索引（斷裂線、區(qū) 域邊界、水面等）。LAS dataset可以對：                LAS文件數(shù)據(jù)管理                 LAS文件快速訪問和 處理 

3、60;              LAS文件直接編輯                 LAS文件統(tǒng)計分析和 覆蓋面積                導(dǎo)入Terrain dataset或Mosaic dataset當中 A

4、rcGIS 10.1中，可以對Lidar數(shù)據(jù)進行可視化、管理、分析和共享。          1.     可視化：提供2D剖視圖和3D視圖顯示；快速瀏覽點云數(shù)據(jù)和表面數(shù)據(jù)；能夠基于LAS屬性進行符號化；支持斷裂線。           2.     管理：能夠管理海量LAS文件或大型Lidar點集合；修改分類編碼；剖面圖中交互編輯分類編碼 ；根據(jù)

5、要素重分類；借助排查數(shù)據(jù)異常和分類錯誤。      3.     分析：獲得表面，以表面的形式分析Lidar數(shù)據(jù)（LAS Dataset To Raster、LAS Dataset To TIN）；進行3D分析（Interpolate Shape、Line Of Sight、Locate Outliers等）；進行柵格分析。4. 共享：利用Mosaic dataset發(fā)布影像服務(wù)來實現(xiàn)Lidar數(shù)據(jù)的共享，同時終 端用戶可以訪問柵格服務(wù)，甚至是下載LAS原始文件。 ArcGIS 10.1對Lid

6、ar支持的魔法力量（二）2012-03-20 18:22:42 作者： 馬靜麗 瀏覽：675 評論：0  ArcGIS提供了一些Lidar的解決方案，有些方案是ArcGIS 10中原有的，但在ArcGIS 10.1當中更為便捷、高效，有些方案則是ArcGIS 10.1新增的。     1.    評估激光雷達的覆蓋范圍和采樣密度接收激光雷達數(shù)據(jù)時，需確保數(shù)據(jù)提供程序發(fā)送的激光雷達點達到預(yù)期的覆蓋范圍和密度，這是基本的 QA/QC 流程。在處理激光雷達數(shù)據(jù)過程中盡早地檢查 coverage 和密度問題并對其加以解決，這一點很重要。可通過

7、以下的地理處理工具來執(zhí)行此操作： LAS dataset、Point File Informatio（點文件信息）和LAS Point Statistics To Raster （LAS點轉(zhuǎn)柵格）。       2.    由激光雷達創(chuàng)建強度圖像第一步創(chuàng)建LAS Dataset圖層；第二步從LAS dataset圖層中創(chuàng)建強度圖像，使用LAS Dataset To Raster工具；第三步：顯示強度圖像。      3.    從大型激光雷達點集合創(chuàng)建柵格 DEM

8、和 DSM柵格（或格網(wǎng)化）高程模型是最常用的 GIS 數(shù)據(jù)類型之一。它們可用于多種分析方式并且可以很容易地共享。憑借激光雷達，您能夠制作出兩種不同風(fēng)格的高質(zhì)量高程模型：第一次回波和地面。第一次回波表面包括樹冠和建筑物，通常被稱為數(shù)字表面模型 (DSM)。地面（或裸露地表）僅包含地形，通常被稱為數(shù)字高程模型 (DEM)。左側(cè)的圖像顯示了使用山體陰影表示的第一次回波表面（或 DSM），右側(cè)的圖像顯示的是裸露地表模型（或 DEM）。Mosaic dataset、 LAS dataset、或Terrain dataset，都可以基于柵格顯示DEM和DSM，這些表面模型便可供 ArcGIS 中大量的柵格

9、工具進行分析。       4.    由激光雷達點描繪數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)送測量到的激光雷達或攝影測量數(shù)據(jù)時，通常不帶詳細的數(shù)據(jù)區(qū)邊界。在通常情況下，測量區(qū)的 x 和 y 范圍都由覆蓋感興趣區(qū)域的切片系統(tǒng)定義，而且這些切片都由數(shù)據(jù)來填充。下圖展示了一個投影的激光雷達數(shù)據(jù)切片，這些切片的范圍大致近似于實際研究區(qū)域的 使用一系列的處理工具后，便得到了剪切多邊形，可使用它定義LAS dataset、Terrain dataset或 TIN當中。左圖顯示了得到的剪切多邊形，右圖是放大的視圖，其中顯示了面范圍與源點范圍的大小關(guān)系。 

10、   5.    評估森林冠層密度和高度LAS dataset能夠用來計算森林冠層密度和高度。使用Create LAS Dataset工具來索引LAS格式的lidar數(shù)據(jù)。建立LAS dataset之后，將數(shù)據(jù)添加到新創(chuàng)建的圖層中或使用Make LAS Dataset Layer工具創(chuàng)建圖層，便可在圖層中來定義過濾器屬性，這能夠控制LAS文件中的哪些點被應(yīng)用。當定義圖層時，選擇所有返回值，然后關(guān)注分類碼?；旧?，我們處理的只是兩部分點數(shù)據(jù)：地面數(shù)據(jù)和地面之上的數(shù)據(jù)。要計算冠層密度，要將地面（或裸露地表）激光雷達點加載到一個多點要素類中，并將地上

11、點加載到另一多點要素類中。使用一系列的地理處理工具計算密度，下圖表示了冠層密度。淺色區(qū)域表示基本沒有植被。在這些區(qū)域中，大部分激光雷達波能夠“看到”地面。深綠色區(qū)域表示植被冠層很茂密，激光雷達無法穿透到達地面。要確定冠層高度，需要用第一個回波表面 (DSM) 減去裸露地表 (DEM)。生成第一個回波柵格和裸露地表柵格后，使用Minus（減）地理處理工具確定這兩個柵格數(shù)據(jù)集的差值。對森林而言，差值結(jié)果即為冠層高度。下圖表示了距地面的高度。它的范圍為從藍色（基本沒有高度）到橙色（最高）。激光雷達可用于計算植被的密度和高度。這具有多種用途，其中包括生物量估算、碳估算以及森林管理。 

12、60;  6.    由激光雷達描繪洪泛區(qū)水資源應(yīng)用中能夠準確地對不同程度的洪澇災(zāi)害進行評估很關(guān)鍵，這對財產(chǎn)風(fēng)險、應(yīng)急管理和規(guī)劃來說是十分必要的。因為lidar數(shù)據(jù)精度高且具有成本效益，所以它正在迅速成為描繪泛洪區(qū)的地形數(shù)據(jù)的主要來源。水泛濫的程度通常是通過水表和地表的模型對比進行評估的。      7.    將激光雷達的噪點降至最低以便進行等值線繪制和分析坡度激光雷達并不總是表面建?；顒拥淖罴褋碓?。在等值線生成和坡度分析這兩個方面往往會出現(xiàn)問題。讓計算機根據(jù)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源生成規(guī)范的等值

13、線本已十分困難。根據(jù)激光雷達生成則是難上加難。根據(jù)全分辨率激光雷達生成的等值線往往呈鋸齒狀，有許多曲折轉(zhuǎn)彎和獨立的閉合環(huán)。用激光雷達數(shù)據(jù)進行坡度估計同樣存在問題。如果根據(jù)全分辨率激光雷達檢查平均坡度，您會發(fā)現(xiàn)結(jié)果高得驚人,即使在相對平坦的地面上也是如此。由于相對水平采樣距離而言垂直精度較低，因此激光雷達存在很多噪點。要獲得鋸齒較少的等值線和更合理的坡度估計，必須去除激光雷達中的噪點，同時還要盡最大可能保留真實信息。盡管無法做到完全沒有損失，但可以將損失降低到最小程度。Terrain 數(shù)據(jù)集為此提供了兩種工具。一個是智能點細化器；另一個是高質(zhì)量插值器。8.    使用新的測量值更新 terrain 數(shù)據(jù)集的部分內(nèi)容更新表面數(shù)據(jù)的能力對于為分析提供準確、最新的表面信息而言十分重要。通常情況下，最好是對用于構(gòu)造表面的測量值，而不是對派生的數(shù)據(jù)（如柵格 DEM）執(zhí)行這些類型的更新。