Функция Набор данных LAS в растр

Доступно с лицензией Standard или Advanced.

Обзор

Функция Набор данных LAS в растр используется для визуализации данных лидара, управляемых с помощью набора данных LAS. Функция применяется при добавлении данных лидара в набор данных мозаики с использованием типа растра Набор данных LAS. Для этой функции необходимо указать как свойства входных данных, так и свойства выходных данных. В зависимости от разрешения данных и времени, затрачиваемого на преобразование точечных данных в растровые, функция будет вести запись предварительно обработанных файлов растровых данных в выходное местоположение (производить кэширование).

Примечания

Функция будет применяться при добавлении вами мультиточечных данных в набор данных мозаики. При добавлении данных в набор данных мозаики требуется открыть свойства, чтобы определить некоторые свойства входных и выходных данных, например, размер пиксела.

LAS является промышленным стандартом, разработанным и используемым Американским обществом по фотограмметрии и дистанционному зондированию (ASPRS). Данная функция поддерживает версии формата 1.0, 1.1, 1.2 и 1.3.

Входные свойства управляют выбором различных аспектов обрабатываемого набора данных LAS, таких как тип возврата, тип классификации и тип данных.

Важно знать, что оценка расстояния между точками рассчитывается либо для всех точек, либо только для точек с конкретным типом возвращаемого значения или класса. К примеру, для типа значений, возвращаемых в первую и в последнюю очередь, плотность точек велика; однако, если выбрать только пятый тип возвращаемых значений, плотность будет значительно ниже, при этом средний интервал между точками будет значительно больше. В то же время, тип класса Земная поверхность будет, как правило, насыщен точками, но также в нем будет и много пропусков на местах зданий и деревьев. Если выбрать только точки зданий или высоких деревьев, то пропусков будет еще больше, соответственно, плотность точек будет меньше, а средний интервал между точками – больше.

Вместо этого лучше использовать размер ячейки, который в несколько раз больше, чем средний интервал между точками, но не слишком большой, чтобы иметь возможность определять пробелы и пропуски. Наиболее подходящий размер ячейки – в четыре раза больше расстояния между точками. Например, если интервал считывания данных составляет 1 метр, а размер пиксела равен 4, можно ожидать, что в одной ячейке будет находиться 16 точек.

Значение интервала между точками можно получить из свойств набора данных LAS.

Выходные свойства влияют на то, каким образом набор данных LAS отображается и как он конвертируется из точек в растр.

Выходные свойства уникальны для LAS, набора данных LAS и типов растра Terrain. Так как во входных данных используется определенный тип интерполяции точек, на это может потребоваться много вычислительных ресурсов, из-за чего замедляется отображение. Для улучшения производительности существует опция создания кэшей при базовом размере пиксела для входных данных. При отключенном кэшировании, отображение некоторых поверхностей может занять несколько минут.

Выходное местоположение для предварительно обработанных файлов растровых данных располагается по умолчанию рядом с базой геоданных, в которой хранится набор данных мозаики (если база данных файловая или персональная). Если вы используете многопользовательскую базу геоданных, файлы по умолчанию сохраняются в базе геоданных.

Параметр Коэффициент Z используется для преобразования единиц высоты, например, из футов в метры.

Для конвертации из футов в метры или наоборот, см. таблицу ниже. Например, если Z-значения измеряются в футах, а единицы измерения набора данных мозаики – метры, то применяется коэффициент 0,3048 для конвертации единиц измерения высоты из футов в метры (1 фут = 0,3048 метра).

Он также удобен, если данные имеют географическую систему координат (например, GCS_WGS 84 с использованием координат широты и долготы), при этом высота измеряется в метрах. В этом случае, вам необходимо конвертировать из метров в градусы (0.00001; см. ниже). Значения коэффициента для конвертации в градусы являются приближением.

Коэффициент преобразования между футами и метрами.

Коэффициент преобразования между футами и метрами.

От	К
	Футы	Метры
Футы	1	0.3048
Метры	3.28084	1

Чтобы применить вертикальный масштаб, вы должны умножить коэффициент конвертации на коэффициент масштаба. К примеру, если z-значениями и координатами набора данных являются метры, и вы хотите применить вертикальный масштаб, равный 10, коэффициент для преобразования единиц будет равен коэффициенту конвертации (1 из таблицы), умноженному на коэффициент вертикального масштаба (10), т.е. коэффициент Z составит 10. Другой пример: если значения z - метры, а набор данных хранится в градусах, вам понадобится умножить коэффициент преобразования единиц (0.00001) на 10 - и получить 0.0001.

При определении коэффициента Z Арифметическая функция добавляется к последовательности функций для элемента в наборе данных мозаики.

Визуализация набора данных LAS может оказаться ресурсоемкой. При отключенном кэшировании, отображение некоторых поверхностей может занять несколько минут. Построение кэша происходит в следующих случаях:

• При просмотре набора данных мозаики, где набор данных LAS используется для генерирования мозаичного изображения;
• При построении обзорных изображений.
• При работе инструмента Синхронизировать набор данных мозаики со включенной опцией Построить кэш элементов.

Обновление кэша происходит, когда:

• Произошло обновление входных данных.
• Кэш удален или отсутствует.
• Параметры функции установлены так, что определена поверхность, отличная от той, для которой был построен кэш (например, используется другой Тип возвращаемых значений (Return type)).

Параметры

Свойства	Описание
Набор данных LAS	Имя набора данных LAS, содержащего файлы LAS. При изменении пути к входным данным следует сменить это значение. Использование папки рекомендуется при использовании большого числа файлов LAS как многочисленные неполные сигналы.
Размер пиксела	Наименьший размер пиксела, используемый при построении растра. Это обязательный параметр. Как правило, если размер пиксела в три раза больше расстояния между точками, пропуски в данных должны быть заполнены (если они не относятся, например, к водным поверхностям). При определении меньшего размера пиксела необходимо использовать заполнение пустот.
Тип данных	Определяет значение, используемое при построении поверхности. Доступны два типа данных: Высота — будет использоваться значение высоты (рельеф). Интенсивность — это мощность отраженного лазерного импульса в данной точке. Она зависит, частично, от отражающей способности объекта, облучаемого лазерным импульсом. Другое описание интенсивности включает амплитуду обратного импульса и интенсивность обратного рассеивания отраженного импульса. Помните, что отражающая способность является функцией длины волны. Обычно используется ближняя часть инфракрасного диапазона. Интенсивность используется в качестве вспомогательных данных при идентификации и извлечении пространственных объектов, при классификации точек лидара, а также в качестве замены аэрофотоснимков, если они не доступны. Если данные лидара содержат значения интенсивности, по ним можно получить изображения, напоминающие черно-белые аэрофотоснимки. По умолчанию типом данных является Высоты.
Классификация	Фильтры применяется для точек файлов LAS, поставляемых провайдером и обрабатываемых в наборе данных LAS. Для того чтобы добавить для фильтров Классификации все точки, вне зависимости от их класса, используйте тип Любой. Также можно выбрать несколько типов классов. Типы классификации перечислены ниже. Любые Никогда не классифицировалось Не классифицировано Земля Низкорослая растительность Растительность средней высоты Высокая растительность Здание 7. Нижняя точка с шумами 8. Ключевая точка модели вода Железная дорога 11. Дорожное покрытие 12. Зарезервировано12 13. Проволочное ограждение 14. Провод 15. Опора линии связи 16. Изолятор 17. Мостовой настил 18. Высокий шум
Отраженные сигналы	Импульс лазерного сканера (лидара) может быть возвращен более одного раза, отразившись от земной поверхности и от объектов на различной высоте. Отраженные сигналы возвращаются на приемник в различные моменты времени. Для дифференциации сигналов, возвращенных земной поверхностью, от других (к примеру, возвращенных растительным покровом) применяется тип возвращаемого значения. Для фильтра Отраженные сигналы можно выбратьЛюбой, чтобы добавить все отраженные сигналы лидара, либо выбрать несколько. Типы Отраженного сигнала – от первого до пятнадцатого и Последний.
Типы интерполяции	Существует два типа интерполяции: Бининг — процесс определения значения пиксела путем анализа точек, попадающих в его пределы. Триангуляция – в первую очередь, посредством триангуляции Делоне, создается сеть нерегулярных треугольников (поверхность, состоящая из ребер и точек), которая затем подлежит преобразованию в растр. Этот метод рекомендуется для данных лазерного сканирования низкой плотности, когда биннинг не дает удовлетворительных результатов или когда, при приближении какой-либо области, оказывается видна поверхность из точек низкой плотности.
Метод присвоения значений ячейкам	Определяет, какое из Z-значений будет использоваться для построения растровой поверхности, если имеется выбор. Среднее – использует среднее значение z Максимум – использует наибольшее Z-значение Минимум – использует наименьшее Z-значение Методом интерполяции по умолчанию является Среднее.
Заполнение пропусков	Пустоты образуются на местах пикселов растра, где нет ни одной точки лазерного сканирования. Причиной пропусков часто бывают водные объекты, выбор определенного типа класса или исключение каких-либо данных. Заполнение пустот зачастую необходимо при построении растра земной поверхности. Опции заполнения пустот перечислены ниже: Нет – пропуски не будут заполнены. Используется по умолчанию. Простое – вычисляет среднее значение по значениям соседних пикселов (вплоть до восьми соседних ячеек). Будет выполнено заполнение только небольших пропусков. Подгонка плоскости/ОВР – сначала применяется метод Простой, затем используется метод подгонки плоскости. Если ошибка слишком велика, применяется алгоритм обратно взвешенных расстояний. Если ширина или высота прямоугольника, описывающего пропуск, превышает значение Максимальная ширина, то данный пропуск не заполняется. Линейное - использует триангуляцию для вычисления z-значения по описываемому треугольником участку поверхности, который содержит координаты x,y запрашиваемой точки. Естественное соседство - использует триангуляцию для вычисления z-значения посредством взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки на поверхности. Значением по умолчанию является Нет.
Максимальная ширина	Значение ширины, используемое в качестве ограничения при заполнении пропусков по методу Подгонка плоскости/ОВР. Измеряется в единицах системы пространственной привязки файла LAS. Максимальная ширина не будет использоваться, если поле оставлено пустым или введен 0. Этот параметр применяется только, если метод Заполнения пустот - Подгонка плоскости/ОВР.
Метод интерполяции	Линейная - вычисляет z-значение по описываемому треугольником участку поверхности, который содержит координаты x,y запрашиваемой точки. Естественное соседство - вычисляется z-значение посредством взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки на поверхности. Этот параметр доступен только при условии, что используется тип интерполяции Триангуляция.
Коэффициент Z	Фактор масштабирования, используемый для конвертирования я-значений. У коэффициента масштабирования два назначения: Для конвертации единиц высоты (например, метры или футы) в единицы горизонтальных координат набора данных, которые могут быть футами, метрами или градусами. Для добавления вертикального преувеличения для визуального эффекта.
Путь кэша	Сохраняется путь для сохранения кэшированных поверхностей. По умолчанию производится построение кэша и его размещение в папке рядом с набором данных мозаики. Это папка имеет то же имя, что и база геоданных, с расширением .cache. Однако если набор данных мозаики создается в многопользовательской базе геоданных, кэш будет создан внутри этой базы геоданных.
Число кэшированных поверхностей	Максимальное количество файлов кэша, которое может быть создано с использованием различных входных свойств для данной поверхности, например с использованием одного метода интерполяции, а не другого. Если ввести значение 0, кэширование будет отключено либо будут очищены имеющиеся кэшированные данные. Значением по умолчанию является 10.

Свойства	Описание
Входные данные	Путь и имена файлов LAS или папка, содержащая файлы LAS. При изменении пути к входным данным следует сменить это значение. Использование папки рекомендуется при использовании большого числа файлов LAS как многочисленные неполные сигналы.
Типы возврата	Импульс лазерного сканера (лидара) может быть возвращен более одного раза, отразившись от земной поверхности и от объектов на различной высоте. Отраженные сигналы возвращаются на приемник в различные моменты времени. Для дифференциации сигналов, возвращенных земной поверхностью, от других (к примеру, возвращенных растительным покровом) применяется тип возвращаемого значения. Для фильтра Отраженные сигналы можно выбрать Любой, чтобы добавить все отраженные сигналы лидара, либо выбрать несколько. Для фильтра Отраженные сигналы можно выбрать От первого до пятнадцатого и Последний.
Типы классов	Фильтры применяется для точек файлов LAS, поставляемых провайдером и обрабатываемых в наборе данных LAS. Для того чтобы добавить все точки для фильтров Типы классов, вне зависимости от их класса, используйте тип Любой. Также можно выбрать несколько типов классов. Типы классификации перечислены ниже. Любые Никогда не классифицировалось Не классифицировано Земля Низкорослая растительность Растительность средней высоты Высокая растительность Здание 7. Нижняя точка с шумами 8. Ключевая точка модели вода
Типы данных	Определяет значение, используемое при построении поверхности. Доступны два типа данных: Z-значения данных LAS — будет использоваться значение высоты (рельеф). Интенсивность данных LAS — это мощность отраженного лазерного импульса в данной точке. Она зависит, частично, от отражающей способности объекта, облучаемого лазерным импульсом. Другое описание интенсивности включает амплитуду обратного импульса и интенсивность обратного рассеивания отраженного импульса. Помните, что отражающая способность является функцией длины волны. Обычно используется ближняя часть инфракрасного диапазона. Интенсивность используется в качестве вспомогательных данных при идентификации и извлечении пространственных объектов, при классификации точек лидара, а также в качестве замены аэрофотоснимков, если они не доступны. Если данные лидара содержат значения интенсивности, по ним можно получить изображения, напоминающие черно-белые аэрофотоснимки. По умолчанию типом данных является Z-значения данных LAS.
Размер пиксела	Как правило, если размер пиксела в три раза больше расстояния между точками, пропуски в данных должны быть заполнены (если они не относятся, например, к водным поверхностям). При определении меньшего размера пиксела необходимо использовать заполнение пустот. Необходимо указать размер пиксела при добавлении данных LAS в набор данных мозаики.
Биннинг	Бининг — процесс определения значения пиксела путем анализа точек, попадающих в его пределы.
Тип агрегирования ячеек	Определяет, какое из Z-значений будет использоваться для построения растровой поверхности, если имеется выбор. Максимум – использует наибольшее Z-значение Минимум – использует наименьшее Z-значение Среднее – использует среднее значение z Значением по умолчанию является Максимум.
Заполнение пропусков	Пустоты образуются на местах пикселов растра, где нет ни одной точки лазерного сканирования. Причиной пропусков часто бывают водные объекты, выбор определенного типа класса или исключение каких-либо данных. Заполнение пустот зачастую необходимо при построении растра земной поверхности. Опции заполнения пустот перечислены ниже: Нет – пропуски не будут заполнены. Используется по умолчанию. Простое – вычисляет среднее значение по значениям соседних пикселов (вплоть до восьми соседних ячеек). Будет выполнено заполнение только небольших пропусков. Подгонка плоскости/ОВР – сначала применяется метод Простой, затем используется метод подгонки плоскости. Если ошибка слишком велика, применяется алгоритм обратно взвешенных расстояний. Если ширина или высота прямоугольника, описывающего пропуск, превышает значение Максимальная ширина, то данный пропуск не заполняется. Линейное - использует триангуляцию для вычисления z-значения по описываемому треугольником участку поверхности, который содержит координаты x,y запрашиваемой точки. Естественное соседство - использует триангуляцию для вычисления z-значения посредством взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки на поверхности. Значением по умолчанию является Нет.
Максимальная ширина	Значение ширины, используемое в качестве ограничения при заполнении пропусков по методу Подгонка плоскости/ОВР. Измеряется в единицах системы пространственной привязки файла LAS. Максимальная ширина не будет использоваться, если поле оставлено пустым или введен 0. Этот параметр применяется только, если метод Заполнения пустот - Подгонка плоскости/ОВР.
Триангуляция	Триангуляция – в первую очередь, посредством триангуляции Делоне, создается сеть нерегулярных треугольников (поверхность, состоящая из ребер и точек), которая затем подлежит преобразованию в растр. Этот метод рекомендуется для данных лазерного сканирования низкой плотности, когда биннинг не дает удовлетворительных результатов или когда, при приближении какой-либо области, оказывается видна поверхность из точек низкой плотности.
Метод интерполяции	Вычисление значений поверхности в точках, где измерения отсутствуют, на основе известных значений поверхности окружающих точек. Доступны следующие методы интерполяции: Линейная - вычисляет z-значение по описываемому треугольником участку поверхности, который содержит координаты x,y запрашиваемой точки. Естественное соседство - вычисляется z-значение посредством взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки на поверхности. Методом интерполяции по умолчанию является Линейная.
Ограничения на использование	По умолчанию ограничения, установленные в наборе данных LAS, не используются. Отметьте эту опцию при создании поверхности из набора данных LAS с использованием имеющихся в наборе данных ограничений.
Коэффициент Z	Фактор масштабирования, используемый для конвертирования я-значений. У коэффициента масштабирования два назначения: Для конвертации единиц высоты (например, метры или футы) в единицы горизонтальных координат набора данных, которые могут быть футами, метрами или градусами. Для добавления вертикального преувеличения для визуального эффекта. Значение коэффициента Z по умолчанию равно 1.
Папка кэша	Сохраняется путь для сохранения кэшированных поверхностей. По умолчанию производится построение кэша и его размещение в папке рядом с набором данных мозаики. Это папка имеет то же имя, что и база геоданных, с расширением .cache. Однако если набор данных мозаики создается в многопользовательской базе геоданных, кэш будет создан внутри этой базы геоданных.
Число кэшированных поверхностей	Максимальное количество файлов кэша, которое может быть создано с использованием различных входных свойств для данной поверхности, например с использованием одного метода интерполяции, а не другого. Если ввести значение 0, кэширование будет отключено либо будут очищены имеющиеся кэшированные данные. Максимальное количество файлов кэша, которое может быть создано с использованием различных входных свойств для данной поверхности, например с использованием одного метода интерполяции, а не другого. Если ввести значение 0, кэширование будет отключено либо будут очищены имеющиеся кэшированные данные. Значением по умолчанию является 10.