Làm sạch mô hình khối từ LIDAR đô thị (khối nâng lên từ đường phố)


10

Chúng tôi có DEM LIDAR dài 1 mét từ một thành phố.

Một tập hợp con nhỏ có thể được tải xuống từ liên kết này :

Ảnh chụp màn hình này hiển thị DEM thô với bảng màu xám (vành đai tối hơn là đường phố và hình chữ nhật màu xám và trắng là các khối): DEM thô

Điều này tương ứng với một địa điểm trong thành phố Santo Domingo, có thể được nhìn thấy trong ảnh chụp màn hình Google này: Google

Trung bình, các khối được "nâng cấp" ca. 2 mét từ đường phố , đó là không đúng sự thật. Chúng tôi muốn có một DEM sạch để tạo mạng luồng và chỉ số độ ẩm địa hình (TWI). Với DEM được cung cấp (chúng tôi không có các dải ban đầu từ máy quét laser), mạng lưới thủy văn dường như tuân theo bố cục hình chữ nhật và TWI dẫn đến mô hình khối . Những hình ảnh cho thấy kết quả:

Đây là kết quả mạng lưới suối, được tạo ra với r.watershedtrong Grass GIS: mạng luồng

Và đây là kết quả TWI, được tạo bằng SAGA: HAI

Chúng tôi đã thử một số thủ tục để giải quyết sự thiếu chính xác này mà không thành công:

1) Công cụ khử nhiễu . Chúng tôi đã áp dụng r.denoisecông cụ này Grass GIS, nhưng có một số vấn đề với việc cài đặt mô-đun. Chúng tôi đã chạy lại nó với shell trong Windows và nhận được một thông báo bộ nhớ không đủ.

2) Bộ lọc . Chúng tôi chạy các loại khác nhau của các bộ lọc (thấp vượt qua, trung bình, trung bình, vv), với các cửa sổ khác nhau kích cỡ, và cố gắng để đưa trọng lượng theo hướng của đường phố ( Grass GIS, SAGA, QGIS).

3) Địa lý học . Chúng tôi đã tạo ra đám mây điểm một cách nghiêm ngặt trên các đường phố (đã thử 1000 và 2000 điểm), tạo ra một mô hình variogram và sau đó chạy một hệ thống thông thường để lấp đầy các khối. Mô hình biến thể, và phá hoại thông thường, được thực hiện Rbằng cách sử dụng các gói khác nhau. Chúng tôi có một phương pháp ghi tuyến tính tuyến tính, vì vậy chúng tôi sẽ không dựa vào kết quả tìm kiếm.

4) Các công cụ khác . Công ALDPATcụ đã cài đặt , nhưng không thể làm cho nó hoạt động được vì chương trình không thể đọc DEM.

Trong mọi trường hợp, kết quả về mặt mạng lưới thoát nước không tốt , vì chúng tôi không thể tránh được mạng luồng hình chữ nhật; Ngoài ra, TWI vẫn dẫn đến một mô hình khối .

Đặc biệt, với kết quả được nội suy OK, chúng tôi đã nhận được một DEM mẫu giống như điểm ảnh hưởng đến kết quả mạng. Tuy nhiên, hiệu ứng của mô hình khối đã bị giảm đi.

Ngoài ra, chúng tôi đã xem xét câu hỏi và câu trả lời này ...

Lọc ra các tán và tòa nhà từ DSM để có độ cao trần

... đã chuyển hướng chúng tôi đến Whitebox Geospatial Analysis Tools, nhưng không thể chuyển đổi DEM của chúng tôi sang LAS format. Ngoài ra, chúng tôi không chắc chắn về hiệu quả của Bare-Earth DEM toolchúng tôi, bởi vì nó được thiết kế để loại bỏ các vật thể bán trong suốt, không chặn các khối "nâng cấp" không chính xác, đó là trường hợp của chúng tôi.

Chúng tôi vẫn muốn tạo một DEM chất lượng cao để phân tích thủy văn, nhưng không biết chúng tôi có thể thử những gì khác.


Bây giờ tôi mới đọc phần cuối của câu hỏi mà bạn đề cập đến Whitebox GAT. Công cụ Xóa đối tượng địa hình (Tôi nghĩ rằng bạn đã trộn nó với công cụ DEM Bare-Earth) lấy DEM raster làm đầu vào, không phải là tệp LAS. Bạn có thể nhập DEM raster của mình theo bất kỳ định dạng raster phổ biến nào, ví dụ GeoTIFF, lưới Surfer, tệp raster SAGA, raster GRASS ASCII, raster điểm nổi ArcGIS (.flt). Điều tương tự cũng xảy ra khi đưa raster ra khỏi Whitebox. Chúc may mắn.
WhiteboxDev

Câu trả lời:


10

Nếu bạn sẵn sàng sử dụng phần mềm thay thế để giải quyết vấn đề của mình, thì tôi có thể đề xuất công cụ Loại bỏ đối tượng địa hình của Công cụ phân tích không gian địa lý GIS mã nguồn mở đa nền tảng (mà tôi là nhà phát triển chính). Tôi nhận ra rằng bạn đã nói trong câu hỏi của mình rằng bạn không thể chuyển đổi dữ liệu của mình sang định dạng LAS, nhưng công cụ lấy tệp raster chứ không phải tệp LAS làm đầu vào. Tôi nghĩ rằng có lẽ bạn đã trộn công cụ này với công cụ Bare-Earth DEM , công cụ này có đầu vào LAS. Bạn có thể nhập DEM raster của mình vào Whitebox dưới dạng tệp GeoTIFF hoặc raster nhị phân dấu phẩy động ArcGIS (.flt) hoặc bất kỳ số định dạng raster phổ biến nào khác.

Đây là một ví dụ khác về khả năng loại bỏ các tòa nhà khỏi DEM raster:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Điều quan trọng, thuật toán không phải là bộ lọc và do đó sẽ không ảnh hưởng đến độ cao của các ô lưới bên ngoài 'các vật thể ngoài địa hình' (các tòa nhà). Điều này rất quan trọng nếu bạn muốn sử dụng DEM Trái đất trần của mình để tính toán chỉ số độ ẩm. (Điều đó nói rằng, tôi đặt câu hỏi về tính hữu ích của việc ước tính chỉ số độ ẩm của một khu vực ngoại ô hoặc đô thị dày đặc. Hơn nữa, không có mạng lưới thông qua cảnh quan đô thị dày đặc mà bạn hiển thị trong hình ảnh của mình ... Tôi chắc chắn là hầu hết các luồng đã bị phá vỡ.)

BIÊN TẬP

Trên thực tế, nhìn vào tập dữ liệu mẫu mà bạn đã tải lên, tôi không biết liệu DEM của bạn có phù hợp để sử dụng với công cụ Xóa đối tượng địa hình không. Tôi đã nghĩ rằng hình ảnh mà bạn tải lên chỉ đơn giản là do hệ thống ký hiệu kém, nhưng tôi thấy bây giờ nó thực sự là bậc thang (tức là có các bước phẳng lớn trong DEM). Hãy xem hồ sơ sau từ DEM của bạn:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Công cụ này dựa trên các biện pháp độ dốc chính xác (mà tôi nghĩ là không thể với DEM của bạn ... điều này nên được gắn cờ nếu bạn muốn tính toán TWI) và duy trì ranh giới độ dốc sắc nét giữa mặt đất và các tòa nhà. Nhưng trong trường hợp của bạn, DEM được làm mịn nghiêm trọng và các cạnh sắc nét này không rõ ràng (ngôi nhà của bạn cũng có chiều cao khoảng 2-3 m, hơi kỳ lạ). Bạn có thể có được bàn tay của LiDAR DEM ban đầu chưa được xử lý hay tốt hơn là dữ liệu đám mây điểm không? Đối với ứng dụng của bạn, tôi sẽ xem xét nghiêm túc việc nội suy lại DEM.


Cảm ơn bạn @WhiteboxDev vì câu trả lời chi tiết này. Vâng, chúng tôi đã trộn các công cụ: Bare Earth và Loại bỏ các đối tượng địa hình. Nhưng như bạn đang chỉ ra bây giờ, vấn đề là chúng ta có một DEM không được nội suy chính xác và chúng ta cần dữ liệu gốc để nội suy lại nó. Chúng tôi đồng ý với đề xuất của bạn và quyết định yêu cầu DEM ban đầu chưa được xử lý; chúng tôi tin rằng WhiteboxGAT sẽ giúp chúng tôi. Chúng tôi quan tâm đến TWI và mạng lưới truyền thông, bởi vì chúng tôi muốn đánh giá xác suất tích tụ nước do địa hình, để thực hiện phân vùng của khu vực này của thành phố. Cảm ơn một lần nữa.
JoseRamon

@JoseRamon Tôi rất vui vì tôi có thể giúp. Tôi nghĩ rằng bạn đang làm điều đúng đắn khi yêu cầu DEM ban đầu và cố gắng cải thiện nó. Tốt nhất của may mắn và tôi hy vọng mọi thứ làm việc cho bạn. Nếu bạn gặp phải bất kỳ vấn đề nào khi sử dụng Whitebox cho phân tích của mình, chỉ cần gửi email cho tôi và tôi sẽ vui lòng cho bạn lời khuyên.
WhiteboxDev

cảm ơn sự hỗ trợ của bạn. WhiteboxGAT chắc chắn sẽ là một công cụ hữu ích cho chúng ta. Chúng tôi cũng sử dụng các gói khác, chẳng hạn như R, QGIS, SAGA, Grass GIS, nhưng tôi nghĩ Whitebox là một cách dễ dàng để tạo DEM sạch hoặc để kiểm tra kết quả. Cảm ơn bạn đã phát triển công cụ này và xin chúc mừng
JoseRamon

5

Tôi phải nói rằng nếu không có đám mây điểm LAS gốc, bạn sẽ chỉ kết hợp nhiều điểm không chính xác vào dữ liệu thông qua thao tác raster. DEM cung cấp trông tương đối sạch sẽ cho một DEM độ phân giải 1m được đô thị hóa mạnh mẽ. "Các ô vuông nâng cao" là kết quả của các hình tam giác trên các khoảng trống dữ liệu, trong đó các tòa nhà không được bao gồm trong lớp mặt đất cuối cùng. Bạn cũng có thể muốn xem xét rằng nước sẽ không chảy qua một DEM trần trụi trong thế giới thực như trong mô hình của bạn. Các tòa nhà sẽ trình bày ranh giới cho các quá trình thủy văn thực tế.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.