Odstranění šumu a ruční klasifikace v LAS Cloud

larryzhang

<\/HEAD>

Data LAS Point Clouds mohou být přesná a spolehlivá, POUZE při dodržování přísných standardů kontroly kvality během akvizice a zpracování v provozu. <\/SPAN><\/P><\/P>Systémy LiDAR acquisition<\/SPAN> schopné zaznamenávat lidar<\/SPAN> data<\/SPAN> s dostatečnou přesností v různých výškách by měly být požadovány. S dobrým plánem akvizice vysoce kvalifikovaný terénní personál složený z profesionálních licencovaných zeměměřičů, licencovaných pilotů a techniků LiDAR provozuje systém, aby zajistil kvalitní výsledky z každého letu a splnil požadavky projektu.<\/SPAN><\/P><\/P>Obecně znamená zpracování laserových dat mnoho „přísných“ pracovních kroků. <\/SPAN><\/P>
Typické kroky v jejich různém pracovním pořadí jsou následující:<\/SPAN><\/P>Práce s trajektoriemi; <\/SPAN>
Rozdělení dat do menších geografických oblastí (bloky); <\/SPAN>
Klasifikace bodů podle echo; <\/SPAN>
Určení čísel linií k bodům; <\/SPAN>
Samostatná klasifikace pozemních bodů po každé letové linii; <\/SPAN>
Měření shody překrývajících se pásů; <\/SPAN>
Řešení směru, náklonu a sklopení pro celý datový soubor; <\/SPAN>
Vizualní ověření korekcí; <\/SPAN><\/P>Oříznutí překrývajících se pásů bodů; <\/SPAN>
Návrat klasifikace pozemních bodů na výchozí hodnotu; <\/SPAN>
Zahájení finální klasifikace do tříd země, vegetace, budov atd.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P>
V praxi by měla být data rozdělena do menších bloků o velikosti přibližně 5-10 milionů bodů kvůli omezením současných operačních systémů a výpočetní techniky. <\/P>
Nikdy nemažte body, nepřidávejte body ani neměňte nadmořskou výšku bodů v datech LAS při práci ve formátu LAS. Specialisté pouze přiřazují každému bodu různé příznaky odrážející atributy nebo charakteristiky tohoto bodu. Obvykle jsou návraty označeny několika způsoby: podle čísla návratu, podle vrstvy nebo podle typových tříd. <\/P><\/P>Číslo návratu je jednoduše první, druhý, třetí, čtvrtý atd., v závislosti na počtu návratů zaznamenaných konkrétním senzorem (příloha - Major LiDAR Sensors). <\/SPAN>Vrstva souvisí s číslem návratu, ale představuje krok směrem ke klasifikaci nadmořské výšky. Ve formátu LAS lze třídy správně klasifikovat i uživatelsky definované (příloha – LAS 1.4). <\/SPAN>Pokud je konečným výsledkem projektu vytvoření modelu terénu bez porostu (bare earth terrain model), doporučují se následující kategorie:<\/SPAN><\/P>Holá země (Terrain); <\/SPAN><\/LI>Objekty nad zemí (včetně budov, koruny stromů, aut, sloupů, mostů); <\/SPAN><\/LI>Voda; a <\/SPAN><\/LI>Šum<\/SPAN><\/LI><\/UL><\/UL>
Noise Removal<\/STRONG>

Prvním krokem post-processingu je identifikovat a eliminovat šumové body, které jsou extrémně vysoké nebo nízké body mimo rozsah realistických nadmořských výšek pro oblast projektu. Anomálně vysoké body mohou být způsobeny atmosférickými aerosoly, ptáky nebo nízko letícími letadly; nízké body mohou být způsobeny laserovým multipathem. I když by šumové body pravděpodobně byly později odstraněny automatickým filtrováním, obvykle je výhodné odstranit je ještě dříve v pracovním postupu zpracování. Mnoho softwarových balíků používá absolutní minimální a maximální nadmořské výšky v datovém souboru jako základ pro přiřazení škály pro barevné znázornění podle nadmořské výšky. <\/P>

Šumové body způsobí kompresi rozsahu nadmořských výšek v oblastech skutečného zájmu uvnitř barevné škály. Kromě jednoduchého pásmového filtru s horními a dolními limity pro klasifikaci těchto bodů jako šumu (třída 7 - Low Point (noise) ve formátu LAS) by specialisté na dálkový průzkum měli používat pokročilé algoritmy ke snížení šumu včetně manuální editace. <\/P>

Jakmile jsou označeny, mohou být šumové body softwarem ignorovány pro účely zobrazení i analytických výpočtů včetně extrakce prvků.<\/P>

<\/P>

Manual Classification<\/STRONG>

Jak je známo, automatické filtrování vhodně aplikované může efektivně klasifikovat asi 90 % pozemních bodů v LiDAR point cloud. Zbývajících přibližně 10 % bodů musí být vizuálně zkontrolováno a klasifikováno ručně, což zahrnuje lidskou interakci s daty, znalost dané krajiny a základních principů mapování, konvencí „best practice“ a vysoce rozlišovací optické snímky (letecké fotografie, GeoEye, QuickBird, Pleiades) s pokročilým Lidar balíkem jako TerraScan, ENVI LiDAR, Leica CloudPro (Leica XPro, Leica Cyclone) nebo ERDAS LPS (point cloud).

V těchto balících pro zpracování LAS point cloud jsou zavedeny techniky manuální editace a klasifikace k pomoci zvýšit přesnost a spolehlivost dat zejména tehdy, když nejsou data LAS klasifikována podle nejnovějšího standardu LAS. Tento typ techniky nazvaný 'Classify on Point Cloud' byl vyvinut a aplikuje se v kontextu přijatých mapovacích konvencí a praktik.<\/FONT>

Například Point Cloud Classify nám umožňuje klasifikovat point clouds na základě parametrů definujících objekty (man-made structures) a vegetaci včetně DTM, City Model (budovy) a Canopy model (nižší vegetace, střední vegetace, vyšší vegetace). Viz prosím článek nazvaný 'CLASSIFICATION OF LIDAR POINT CLOUD AND GENERATION OF DTM FROM LIDAR HEIGHT AND INTENSITY DATA IN FORESTED AREA'.<\/FONT>
<\/P>

Parametry pro vegetaci zahrnují kritéria výšky a zelenosti. Kritérium zelenosti platí pouze pro Point Clouds obsahující RGB informace (níže).<\/FONT>
<\/P>


<\/P>
RGB-kódované body zobrazování, po vysoce kvalitní kontrole akvizice a zpracování <\/SPAN><\/P>(Přesné a spolehlivé LAS body, připravené pro Geospatial a G&G aplikace)<\/SPAN><\/P>
Pokud je konečným výsledkem ručního úprav a klasifikace podrobný model terénu bez vegetace (DTM), znamená to, že tato data byla kontrolována z hlediska úplnosti a absence artefaktů.<\/SPAN><\/P>
Pokud konečné produkty zahrnují 3D feature clouds, měly by být na tyto 3D point clouds aplikovány pokročilé fotorealistické renderovací a 3D modelovací techniky pro vytvoření realistických reprezentací a 3D analýz.<\/SPAN><\/P><\/SPAN><\/P>Pro modelování měst mohou být klasifikovány a modelovány 3D features (budovy, koruny stromů, elektrická vedení, nádrže, auta, sloupy, mosty).<\/SPAN><\/P>Nakonec lze také použít LiDAR intensity data k extrakci features, podobně jako u rastrových snímků (viz snímky od Billa)...<\/SPAN><\/P><\/SPAN><\/P><\/SPAN><\/P><\/SPAN><\/P>Fotorealistické renderování z Point Clouds pro vizualizaci a 3D modelování<\/SPAN><\/P>
++++++++++++<\/SPAN><\/P>
Formát souboru LAS je binární formát souboru, který uchovává informace specifické pro povahu dat LiDAR, aniž by byl příliš složitý (http://www.asprs.org/Committee-General/LASer-LAS-File-Format-Exchange-Activities.html ). <\/SPAN><\/P>Mějte na paměti, že LAS clouds mohou být také generovány ze stereo-párových optických snímků kromě LiDARu<\/SPAN>.<\/SPAN> <\/SPAN><\/P><\/BODY><\/HTML>