Systemy Informacji Przestrzennej

Adam Inglot
Adiunkt w Katedrze Geodezji
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska
adam.inglot@pg.edu.pl

2022-09-04, aktualizacja 2022-11-15

ciemne-jasne

Przetwarzanie danych ALS

Jednym z podstawowych produktów jakie możemy otrzymać z chmury punktów są numeryczne modele. Dane pozyskane poprzez metodę lotniczego skaningu laserowego (ALS) stanowią wysoko rozdzielczą bazę danych pomiarowych do generowania numerycznego modelu terenu. Numeryczny model terenu (NMT) stanowi uporządkowany zbiór punktów reprezentujących wysokości topograficzne powierzchni terenu wraz z algorytmami interpolacyjnymi pozwalającymi na odtworzenie (interpolację) tej powierzchni w dowolnym miejscu [@ISOKpodrecznik2015]. Numeryczny model pokrycia terenu (NMPT) stanowi dyskretną (punktową) reprezentację powierzchni terenu wraz z obiektami wystającymi ponad tę powierzchnię, takimi jak: budynki, drzewa, mosty, wiadukty i inne elementy infrastruktury [@gugik]. Znormalizowany numeryczny model pokrycia terenu otrzymany jest jako różnica pomiędzy NMPT i NMT.

Posługując się danymi ALS zbuduj NMT (Numeryczny Model Terenu) i NMPT (Numeryczny Model Pokrycia Terenu), w oparciu ot te rastry wykonaj zNMPT (znormalizowany Numeryczny Model Pokrycia Terenu).

$zNMPT = NMPT - NMT$

Budowanie numerycznych modeli na podstawie danych ALS

1. Przejdź do ArcGIS Pro.

2. Dodaj dane ALS do projektu, zbliż okno projektu do danych, tak żeby były widoczne punkty.

3. Użyj filtracji chmury punktów, tak żeby wyświetlane były punkty reprezentujące klasę gruntu.

4. Użyj narzędzia konwersji danych ALS do rastra, wybierz w Contents dane ALS, następnie przejdź w menu głównym do Data rozwińExport i wybierz Raster.

5. W oknie LAS Dataset To Raster podaj nazwę rastra NMT1 i zmień rozdzielczość przestrzenną (Sampling Value) na 0.5 metra. Uruchom -Run.

6. Ponownie przejdź do filtracji danych ALS i zaznacz klasy: 2, 3, 4, 5, 6, 8 i 9 oraz pierwsze odbicie (więcej informacji na temat NMPT oraz odbić w podręczniku).

7. Ponownie użyj narzędzia konwersji danych ALS do rastra aby utworzyć NMPT.

8. W oknie Geoprocessing wyszukaj narzędzia Raster Calculator.

9. Używając narzędzia Raster Calculator zbuduj raster zNMPT jako różnica rastrów NMT i NMPT.

Wizualizacja danych NMT w oknie Sceny

W oknie Scene mamy możliwość wprowadzenia NMT jako podstawy warstwy odniesienia terenu. Wizualizacja ta opiera się na "wypiętrzeniu" danych wysokościowych na podstawie wartości w komórkach rastra.

10. Przejdź do Scene i dodaj dane jako źródło danych wysokościowych - Elevation Source.

11. W Contents wyłącz warstwę WorldElevation3D/Terrain3D oraz dodaj ponownie warstwę NMT lecz kopiując ją z okna Contents projektu mapy do Contents sceny.

12. Zbliż się do warstwy i zobacz szczegółowość ukształtowania terenu z danych ALS, porównaj z danymi WorldElevation3D/Terrain3D. Sprawdź resztę numerycznych modeli utworzonych powyżej.

Wykorzystaj 4 zbiory dany ALS pobrane ze strony geoportalu i zbuduj NMT. Numery danych ALS, podane w tabeli poniżej:

13. W Catalog kliknij PPM na wybrany katalogi przejdź do New i wybierz LAS Dataset.

14. Przejdź ponownie do Catalog, PPM na utworzony LAS Dataset i wybierz Properties.

15. Dodaj wszystkie cztery pliki ALS.

16. Używając powstały zestaw danych ALS wykonaj raster NMT narzędziem LAS Dataset To Raster.

17. Zamknij i zapisz ArcGIS Pro.