LAS 建筑物多面体 (3D Analyst)

摘要

通过从激光雷达数据中捕获的屋顶点创建建筑物模型。

插图

LAS 建筑物多面体图示

使用情况

  • 此工具假设正在进行处理的 LAS 点可提供建筑物屋顶的所需覆盖范围。要获得最佳效果,请避免包含表示建筑物(而非屋顶)部分的点,因为其通常会向生成的建筑物模型添加噪点。

  • 可以通过从建筑物覆盖区内找到的所选 LAS 点构造 TIN 来生成建筑物模型。覆盖区将作为裁剪面整合到此 TIN 中,其高度由其范围内的最低 LAS 点定义。地面高度可以提供建筑物的基础,并且从覆盖区面的属性表或高程表面中的字段中获取。

  • 如果地面高度从覆盖区面属性表的字段中获取,则假设其高度单位与输入 LAS 数据集的 z 单位相同。如果以不同的线性单位表示属性表中的高度,请考虑使用计算字段工具,以在使用此工具之前应用适当的转换系数。可以通过以下方式将地面高度归于建筑物覆盖区面:

    1. 使用图层属性或创建 LAS 数据集图层工具对地面点的 LAS 数据集进行过滤。
    2. 运行添加表面信息工具,其中输入要素设置为建筑物覆盖区面,输入表面设置为经过地面过滤的 LAS 数据集,并且输出属性设置为 Z_MIN 值,以确保建筑物达到最低 z 值。
  • 如果地面高度由地面定义,则沿面边界的最小 z 值将定义建筑物的基本高度。表面应使用与 LAS 数据集相同的垂直坐标系。通过对地面分类点的 LAS 数据集进行过滤,然后使用 LAS 数据集转栅格LAS 数据集转 TIN 工具以生成表面,可以根据地面分类的 LAS 点来创建地面的 TIN 或栅格表面。

  • 执行此工具之前,应对地面点进行分类。如果地面点尚未分类,请考虑使用 分类 LAS 地面工具对其进行分类。

  • 请考虑使用分类 LAS 建筑物工具来识别表示建筑物屋顶的点,尤其是有植被悬垂在屋顶的情况。使用建筑物分类的点执行此工具之前,请检查自动分类的结果,并考虑通过交互式分类编辑进行任何必要的修改。

  • 当存在 LAS 数据集的统计数据时,将更加有效地处理 LAS 点。如有必要,请考虑使用 LAS 数据集统计数据工具来计算统计数据。

参数

标注说明数据类型
输入 LAS 数据集

点可用于定义建筑物屋顶的 LAS 数据集。

LAS Dataset Layer
输入要素

定义建筑物覆盖区面的面要素。

Feature Layer
地面高度

地面高度值的来源可以是建筑物覆盖区面属性表中的数值字段、栅格或 TIN 表面。基于字段的地面源将比基于表面的地面源的处理速度快。

Field; Raster Layer; TIN Layer
输出多面体要素类

用于存储输出建筑物模型的多面体要素类。

Feature Class
LAS 屋顶点选择
(可选)

将用于定义建筑物屋顶的 LAS 点。

  • 建筑物分类点LAS 点分配到的类代码值为 6。这是默认设置。
  • 图层过滤点按输入图层过滤的 LAS 点。
  • 所有点与建筑物覆盖区面重叠的所有 LAS 点。
String
简化容差

可用于减少影响建筑物屋顶建模的 LAS 点数量的 z 容差值。此值用于定义输出屋顶模型与屋顶表面(通过全分辨率下的 LAS 点创建)之间的偏差的最大阈值。

Linear Unit

arcpy.ddd.LasBuildingMultipatch(in_las_dataset, in_features, ground, out_feature_class, {point_selection}, simplification)
名称说明数据类型
in_las_dataset

点可用于定义建筑物屋顶的 LAS 数据集。

LAS Dataset Layer
in_features

定义建筑物覆盖区面的面要素。

Feature Layer
ground

地面高度值的来源可以是建筑物覆盖区面属性表中的数值字段、栅格或 TIN 表面。基于字段的地面源将比基于表面的地面源的处理速度快。

Field; Raster Layer; TIN Layer
out_feature_class

用于存储输出建筑物模型的多面体要素类。

Feature Class
point_selection
(可选)

将用于定义建筑物屋顶的 LAS 点。

  • BUILDING_CLASSIFIED_POINTSLAS 点分配到的类代码值为 6。这是默认设置。
  • LAYER_FILTERED_POINTS按输入图层过滤的 LAS 点。
  • ALL_POINTS与建筑物覆盖区面重叠的所有 LAS 点。
String
simplification

可用于减少影响建筑物屋顶建模的 LAS 点数量的 z 容差值。此值用于定义输出屋顶模型与屋顶表面(通过全分辨率下的 LAS 点创建)之间的偏差的最大阈值。

Linear Unit

代码示例

LasBuildingMultipatch 示例 1(Python 窗口)

下面的示例演示了如何在 Python 窗口中使用此工具。

arcpy.env.workspace = 'C:/data'

arcpy.LasBuildingMultipatch_3d('Highland.lasd', 'footprint.shp', 'dem.tif', 
                               'highland_3d_bldgs.shp', simplification='4 Feet')
LasBuildingMultipatch 示例 2(独立脚本)

下面的示例演示了如何在独立 Python 脚本中使用此工具。

'''****************************************************************************
       Name: Extract Building Footprints & Generate 3D Models
Description: Extract footprint from lidar points classified as buildings, 
             regularize its geometry, and calculate the building height.

****************************************************************************'''
import arcpy

lasd = arcpy.GetParameterAsText(0)
footprint = arcpy.GetParameterAsText(1)
model = arcpy.GetParameterAsText(2)

try:
    lasd_layer = 'building points'
    arcpy.management.MakeLasDatasetLayer(lasd, lasd_layer, class_code=6)
    temp_raster = 'in_memory/bldg_raster'
    arcpy.management.LasPointStatsAsRaster(lasd_layer, temp_raster,
                                           'PREDOMINANT_CLASS', 'CELLSIZE', 2.5)
    temp_footprint = 'in_memory/footprint'
    arcpy.conversion.RasterToPolygon(temp_raster, temp_footprint)
    arcpy.ddd.RegularizeBuildingFootprint(temp_footprint, footprint, 
                                          method='RIGHT_ANGLES')
    arcpy.ddd.LasPointStatsByArea(lasd_layer, footprint, ['MIN_Z', 'MAX_Z'])
    arcpy.management.AddField(footprint, 'Height', 'Double')
    arcpy.management.CalculateField(footprint, 'Height', 
                                    "round('!Z_Max! - !Z_Min!', 2)", 
                                    'PYTHON_9.3')
    simplification = arcpy.Describe(lasd).pointSpacing * 4
    arcpy.ddd.LasBuildingMultipatch(lasd_layer, footprint, 'Z_MIN', model, 
                                    'BUILDING_CLASSIFIED_POINTS', simplification)


except arcpy.ExecuteError:
    print(arcpy.GetMessages())

许可信息

  • Basic: 需要 3D Analyst
  • Standard: 需要 3D Analyst
  • Advanced: 需要 3D Analyst

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