LIDAR-Daten wurden ursprünglich nur im ASCII-Format bereitgestellt. Aufgrund der immensen Größe von LIDAR-Datensammlungen wurde bald ein Binärformat namens LAS eingesetzt, um die Organisation und Verteilung von LIDAR-Daten zu verwalten und zu standardisieren. Heutzutage ist die Darstellung von LIDAR-Daten im LAS-Format üblich. LAS ist ein geeigneteres Dateiformat, da LAS-Dateien mehr Informationen enthalten. Da es sich bei LAS außerdem um ein binäres Format handelt, können diese Dateien vom Importprogramm effizienter gelesen werden.
LAS ist ein Industrieformat, das von der American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) erstellt und gepflegt wird. Beim Dateiformat LAS handelt es sich um ein öffentliches Standarddateiformat für den Austausch von LIDAR-Daten. Es enthält bestimmte Informationen in Bezug auf LIDAR-Daten. Es bietet Anbietern und Kunden eine Möglichkeit zum Datenaustausch und zur Verwaltung aller für diese Daten spezifischen Informationen.
Jede LAS-Datei enthält in einem Header-Block Metadaten der LIDAR-Vermessung gefolgt von einzelnen Datensätzen für jeden erfassten Laserimpuls. Der Header-Teil der LAS-Dateien enthält Attributinformationen zur LIDAR-Vermessung: Datenausdehnung, Flugdatum, Flugzeit, Anzahl der Punktdatensätze, Anzahl der Punkte bei Rückgabe, sämtliche angewendete Datenversatzaktionen und alle angewendeten Maßstabsfaktoren. Folgende LIDAR-Punktattribute werden für jeden erfassten Laserimpuls einer LAS-Datei verwaltet: XYZ-Positionsinformationen, GPS-Zeitstempel, Intensität, Rückgabenummer, Anzahl der Rückgaben, Punktklassifizierungswerte, Abtastwinkel, zusätzliche RGB-Werte, Abtastrichtung, Punkte am Rand des Flugweges, Benutzerdaten, ID der Punktquelle und Wellenforminformationen.
ArcGIS unterstützt LIDAR-Daten im Dateiformat ASCII oder LAS. Die Attributinformationen werden in ArcGIS zur weiteren Analyse verwaltet. ArcGIS Pro unterstützt LIDAR in vielfältiger Weise. Weitere Informationen finden Sie unter Verwenden von LIDAR in ArcGIS Pro.
Hinweis:
ArcGIS unterstützt die LAS-Versionen 1.0, 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4. Die Wellenforminformationen, die bei Verwendung der LAS-Version 1.3 und höher verfügbar sind, werden nicht unterstützt.
Klassifizierung von LIDAR-Punkten
Jedem LIDAR-Punkt kann eine Klassifizierung zugewiesen werden, die den Objekttyp definiert, der den Laserimpuls reflektiert hat. Die LIDAR-Punkte können in verschiedenen Kategorien wie nackte Erdoberfläche oder Boden, Oberkante von Baumkronen oder Wasser klassifiziert werden. Die Klassen werden durch numerische Ganzzahlcodes in den LAS-Dateien definiert.
Klassifizierungscodes wurden von der ASPRS (American Society for Photogrammetry and Remote Sensing; Amerikanische Gesellschaft für Photogrammetrie und Fernerkundung) für die LAS-Formate 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 definiert. Alle LAS-Versionen werden von ArcGIS unterstützt. Die aktuelle Version des LAS-Formats ist Version 1.4. Sie verfügt über zusätzliche Punktklassifizierungen und -informationen, wie nachfolgend beschrieben.
Klassifizierungscodes für die LAS-Formate 1.1 bis 1.4
Wenn Sie mit den LAS-Formaten 1.1 bis 1.4 arbeiten, entnehmen Sie die einzelnen Datenkategorien den vordefinierten Klassifizierungsschemas der ASPRS. Die folgende Tabelle enthält eine Liste der LAS-Klassifizierungscodes auf Grundlage der nachfolgenden von der ASPRS definierten LAS-Versionen:
| Klassifizierungswert | Bedeutung |
|---|---|
0 | Erstellt, nie klassifiziert |
1 | Nicht zugewiesen |
2 | Boden |
3 | Niedrige Vegetation |
4 | Mittelhohe Vegetation |
5 | Hohe Vegetation |
6 | Gebäude |
7 | Tiefpunkt |
8 | Modellschlüsselpunkt |
9 | Wasser |
10 | Schienen |
11 | Straßenbelag |
12 | Reserviert |
13 | Schutzdraht (Schild) |
14 | Drahtleiter (Phase) |
15 | Strommast |
16 | Leitungsverbinder (Isolator) |
17 | Brückenfahrbahn |
18 | Hohes Rauschen |
19 | Reserviert |
20 | Boden ignoriert |
21 | Schnee |
22 | Zeitlicher Ausschluss |
23–63 | Reserviert |
64–255 | Benutzerdefiniert |
Hinweis:
- * Das derzeit aktuelle Klassifizierungssystem LAS 1.4 verfügt über die folgenden reservierten Codes: Code 8 (Modellschlüssel/Reserviert) und Code 12 (Überlappung/Reserviert). Für Punkte mit diesen Charakteristiken sollten stattdessen die entsprechenden Klassifizierungs-Flags verwendet werden.
- Die LAS-Versionen 1.1 bis 1.3 unterstützen lediglich die Klassen 0–31.
Klassifizierungs-Flags für die LAS-Formate 1.1 bis 1.4
Bei einer Klassifizierung von LIDAR-Daten gehören Punkte möglicherweise zu mehreren Klassifizierungskategorien. Klassifizierungs-Flags stellen eine sekundäre Beschreibung oder Klassifizierung für LIDAR-Punkte bereit. Mit LAS-Version 1.0 war es nicht möglich, einem LIDAR-Punkt gleichzeitig zwei Klassifizierungsattribute zuzuweisen. So könnte es erforderlich sein, von Wasser zurückgegebene LIDAR-Werte aus dem endgültigen Ausgabe-Dataset zu entfernen, sie aber dennoch als erfasste LIDAR-Punkte in der LAS-Datei zu behalten und zu verwalten. Mit der LAS-Version 1.0 war es nicht möglich, einen Punkt sowohl als "Wasser" als auch als "nicht für die Analyse" zu definieren.
In nachfolgenden Versionen (LAS 1.1 und höher) wurden Class-Flags verwendet, um dieses Problem zu lösen. Der LAS-Standard wurde um Klassifizierungs-Flags ergänzt, um Punkten zusätzlich zur ursprünglichen Klassifizierung weitere Informationen beifügen zu können. Für jeden LIDAR-Punkt können die Flags "Synthetisch", "Schlüsselpunkt", "Ausgeschlossen" und "Überlappend" gesetzt werden. Diese Flags können die Klassifizierungscodes ergänzen. Beispielsweise könnten Wasserdaten den Klassifizierungscode für Wasser (9) sowie ein Flag für "Ausgeschlossen" erhalten. Der Punkt bleibt im Dataset, ist aber von jeder weiteren Analyse der LAS-Dateien ausgenommen.
In der folgenden Tabelle werden die einstellbaren Klassifizierungs-Flags beschrieben:
| Feldname | Beschreibung |
|---|---|
Synthetisch | Ein Punkt, der mit einer anderen Methode als LIDAR-Erfassung erstellt wurde, z. B. per Digitalisierung von photogrammetrischen Stereomodellen. |
Schlüsselpunkt | Ein Punkt, der als Modellschlüsselpunkt gilt und in keinem Ausdünnungsalgorithmus zurückgehalten werden sollte. |
Zurückgehalten | Der Punkt sollte bei der Verarbeitung nicht einbezogen werden. |
Überlappend | Ein Punkt, der sich im Überlappungsbereich von mindestens zwei Flugwegen oder -streifen befindet (speziell für LAS-Version 1.4). |