点群からレールを抽出 (Extract Rails From Point Cloud) (3D Analyst)

サマリー

LAS データセット、点群シーン レイヤー パッケージ、または I3S 点群レイヤー内の分類済み鉄道軌道から鉄道軌道と中心線を抽出します。

使用法

  • このツールには、ディープ ラーニング フレームワークのインストールが必要です。 ArcGIS Pro のディープ ラーニング フレームワークを使用するようにコンピューターを設定するには、「ArcGIS 用のディープ ラーニング フレームワークのインストール」をご参照ください。

  • このツールには、分類対象のレール ポイントが必要です。 レール フィーチャは、分類対象のレール ポイントで構成されます。 LAS 標準ではクラス 10 をレールで使用しますが、カスタム クラスを指定することもできます。 1 より大きいクラスが指定される場合、各クラスは異なるタイプのレールを表すものと想定され、個別の出力フィーチャを生成するために別々に処理されます。 レールの抽出処理はノイズに対処できますが、レール ポイントの分類におけるエラーを低減することにより、鉄道フィーチャの精度を高めることができます。

  • 出力レール ラインと中心線には、フィーチャを生成する際に使用されたポイント クラスを示す CLASS_CODE フィールドがあります。

  • 鉄道の分岐点、すなわち切り替えにより鉄道が連結したり分離したりする場所では、通常、出力レールおよび中心線が切り離されます。

  • CPU を使用してツールを実行できますが、この操作には CUDA 対応の NVIDIA GPU を使用することをお勧めします。 CUDA 対応の GPU が複数存在する場合、すべての適切な GPU を使用するには、GPU ID 環境の値を -1 に指定します。

パラメーター

ラベル説明データ タイプ
入力点群

分類済み鉄道ポイントを含む入力 LAS データセットまたは点群シーン レイヤー。

LAS Dataset Layer; Scene Layer
レールのクラス コード

レールポイントに使用されるクラス コード。

Long
出力レール ライン

点群から抽出される出力 3D レール ライン。

Feature Class
鉄道規格
(オプション)

使用される鉄道規格を指定します。 規格は、軌間ゲージとレール厚さの計測を説明しています。 仕様は、レール フィーチャの抽出に使用されるアルゴリズムに影響します。

  • US 規格 115REAmerican Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association (AREMA) により定義された 115 lb の米国鉄道規格を使用します。 これがデフォルトです。
  • US 規格 132REAREMA により定義された 132 lb の米国鉄道規格を使用します。
  • US 規格 141REAREMA により定義された 141 lb の米国鉄道規格を使用します。
  • EU 規格 UIC54International Union of Railways により定義された 54.77 kg の欧州鉄道規格を使用します。
  • EU 規格 UIC60International Union of Railways により定義された 60 kg の欧州鉄道規格を使用します。
  • カスタムさまざまな規格が使用されます。 このオプションを指定した場合は、軌間ゲージとレール厚さのパラメーターの値を指定してください。
String
出力 3D 中心線
(オプション)

鉄道軌道の中央を表す出力 3D 中心線。

Feature Class
軌間ゲージ
(オプション)

鉄道軌道の 2 つのレール間の内側の距離を表す軌間ゲージ。 デフォルトは 1435 ミリメートルです。これは US 115 RE 規格に対応しますが、この値は指定された鉄道規格に一致するように更新されます。

Linear Unit
レールの厚さ
(オプション)

各レールの上部の幅。 デフォルト値は 66.675 ミリメートルです。これは US 115 RE 規格に対応しますが、この値は指定された鉄道規格に一致するように更新されます。

Linear Unit
水平のスムージング カーネル距離
(オプション)

出力レール ラインに対し、加重平均に基づくスムージング関数を水平方向に適用する X,Y 距離。 このパラメーターにより、不完全なレール ポイント、誤分類されたレール ポイント、またはノイズの多いレール ポイントの歪みが解消します。 デフォルトは 0.8 メートルです。

Linear Unit
垂直のスムージング カーネル距離
(オプション)

出力レール ラインに対し、加重平均に基づくスムージング関数を垂直方向に適用する Z 距離。 このパラメーターにより、不完全なレール ポイント、誤分類された鉄道ポイント、またはノイズの多いレール ポイントの歪みが解消します。 デフォルト値は 10 メートルです。

Linear Unit
水平のレール許容値
(オプション)

所定の軌道で同じレールに属するポイントを特定するために X,Y 方向で使用される距離。 デフォルトは 10 センチメートルです。

Linear Unit
垂直のレール許容値
(オプション)

所定の軌道で同じレールに属するポイントを特定するために Z 方向で使用される距離。 デフォルトは 3 センチメートルです。

Linear Unit
中心線の配置許容値
(オプション)

所定の軌道のレール間にある中心線フィーチャの配置に使用される許容距離。 デフォルトは 50 ミリメートルです。

Linear Unit
レール頭頂面の検出範囲
(オプション)

所定の鉄道軌道の最上部にあるレール頭頂面を定義する連続ポイントの特定に使用される検索範囲。 デフォルトは 20 メートルです。

Linear Unit
水平の単純化許容値
(オプション)

X,Y 方向の出力レール ラインの単純化に使用される距離。 単純化されたレールの水平位置は、この量以上に元の位置から逸脱することはありません。 デフォルトは 2 ミリメートルです。

Linear Unit
垂直の単純化許容値
(オプション)

Z 方向の出力レール ラインの単純化に使用される距離。 単純化されたレールの高さは、この量以上に元の位置から逸脱することはありません。 デフォルトは 2 ミリメートルです。

Linear Unit
最小出力ライン長
(オプション)

出力ライン フィーチャに含めるために、検出されたラインに必要な最小の 3 次元の長さ。 検出されたラインがこの長さより短い場合、そのラインは無視されます。 デフォルトは 1 メートルです。

Linear Unit

arcpy.ddd.ExtractRailsFromPointCloud(in_point_cloud, class_codes, out_3d_lines, {rail_standard}, {out_3d_centerlines}, {track_gauge}, {rail_thickness}, {horizontal_smoothing_kernel_distance}, {vertical_smoothing_kernel_distance}, {horizontal_rail_tolerance}, {vertical_rail_tolerance}, {centerline_alignment_tolerance}, {rail_crown_detection_radius}, {horizontal_simplification_tolerance}, {vertical_simplification_tolerance}, {min_line_length})
名前説明データ タイプ
in_point_cloud

分類済み鉄道ポイントを含む入力 LAS データセットまたは点群シーン レイヤー。

LAS Dataset Layer; Scene Layer
class_codes
[class_codes,...]

レールポイントに使用されるクラス コード。

Long
out_3d_lines

点群から抽出される出力 3D レール ライン。

Feature Class
rail_standard
(オプション)

使用される鉄道規格を指定します。 規格は、軌間ゲージとレール厚さの計測を説明しています。 仕様は、レール フィーチャの抽出に使用されるアルゴリズムに影響します。

  • US_115_REAmerican Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association (AREMA) により定義された 115 lb の米国鉄道規格を使用します。 これがデフォルトです。
  • US_132_REAREMA により定義された 132 lb の米国鉄道規格を使用します。
  • US_141_REAREMA により定義された 141 lb の米国鉄道規格を使用します。
  • EU_UIC_54International Union of Railways により定義された 54.77 kg の欧州鉄道規格を使用します。
  • EU_UIC_60International Union of Railways により定義された 60 kg の欧州鉄道規格を使用します。
  • CUSTOMさまざまな規格が使用されます。 このオプションを指定した場合は、軌間ゲージとレール厚さのパラメーターの値を指定してください。
String
out_3d_centerlines
(オプション)

鉄道軌道の中央を表す出力 3D 中心線。

Feature Class
track_gauge
(オプション)

鉄道軌道の 2 つのレール間の内側の距離を表す軌間ゲージ。 デフォルトは 1435 ミリメートルです。これは US 115 RE 規格に対応しますが、この値は指定された鉄道規格に一致するように更新されます。

Linear Unit
rail_thickness
(オプション)

各レールの上部の幅。 デフォルト値は 66.675 ミリメートルです。これは US 115 RE 規格に対応しますが、この値は指定された鉄道規格に一致するように更新されます。

Linear Unit
horizontal_smoothing_kernel_distance
(オプション)

出力レール ラインに対し、加重平均に基づくスムージング関数を水平方向に適用する X,Y 距離。 このパラメーターにより、不完全なレール ポイント、誤分類されたレール ポイント、またはノイズの多いレール ポイントの歪みが解消します。 デフォルトは 0.8 メートルです。

Linear Unit
vertical_smoothing_kernel_distance
(オプション)

出力レール ラインに対し、加重平均に基づくスムージング関数を垂直方向に適用する Z 距離。 このパラメーターにより、不完全なレール ポイント、誤分類された鉄道ポイント、またはノイズの多いレール ポイントの歪みが解消します。 デフォルト値は 10 メートルです。

Linear Unit
horizontal_rail_tolerance
(オプション)

所定の軌道で同じレールに属するポイントを特定するために X,Y 方向で使用される距離。 デフォルトは 10 センチメートルです。

Linear Unit
vertical_rail_tolerance
(オプション)

所定の軌道で同じレールに属するポイントを特定するために Z 方向で使用される距離。 デフォルトは 3 センチメートルです。

Linear Unit
centerline_alignment_tolerance
(オプション)

所定の軌道のレール間にある中心線フィーチャの配置に使用される許容距離。 デフォルトは 50 ミリメートルです。

Linear Unit
rail_crown_detection_radius
(オプション)

所定の鉄道軌道の最上部にあるレール頭頂面を定義する連続ポイントの特定に使用される検索範囲。 デフォルトは 20 メートルです。

Linear Unit
horizontal_simplification_tolerance
(オプション)

X,Y 方向の出力レール ラインの単純化に使用される距離。 単純化されたレールの水平位置は、この量以上に元の位置から逸脱することはありません。 デフォルトは 2 ミリメートルです。

Linear Unit
vertical_simplification_tolerance
(オプション)

Z 方向の出力レール ラインの単純化に使用される距離。 単純化されたレールの高さは、この量以上に元の位置から逸脱することはありません。 デフォルトは 2 ミリメートルです。

Linear Unit
min_line_length
(オプション)

出力ライン フィーチャに含めるために、検出されたラインに必要な最小の 3 次元の長さ。 検出されたラインがこの長さより短い場合、そのラインは無視されます。 デフォルトは 1 メートルです。

Linear Unit

コードのサンプル

ExtractRailsFromPointCloud の例 (Python ウィンドウ)

次のサンプルは、Python ウィンドウでこのツールを使用する方法を示しています。

import arcpy
arcpy.env.workspace = 'C:/data'
arcpy.ddd.ExtractRailsFromPointCloud("Rail_Survey.lasd", 10, "RailTracks.shp", 
                                     out_3d_centerlines="RailCenterlines.shp")

ライセンス情報

  • Basic: 次のものが必要 3D Analyst
  • Standard: 次のものが必要 3D Analyst
  • Advanced: 次のものが必要 3D Analyst

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