LAS 格式:使用 ArcGIS 3D Analyst 将 LAS 文件转换为 DEM

激光雷达

如何使用 ArcGIS 3D Analyst 从 LAS 文件创建 DEM

光探测和测距 (LiDAR) 是一种测距技术。它向地面发送一个脉冲并等待相同的脉冲返回到传感器。

同时,它记录发送和返回脉冲期间的时间。并且在这个过程中,它都记录在 LiDAR LAS 文件中。

如何使用 ArcGIS 3D Analyst 读取点云或 LAS 文件?

让我们一步步从密集点云到数字高程模型和数字表面模型。

阅读更多: LiDAR 完整指南:光检测和测距

激光文件格式

LAS 文件格式是一种二进制文件格式,专门用于供应商和客户之间的交换。总的来说,LAS 文件保留了特定于 LIDAR 的信息而不会丢失信息。

与 ASCII 和其他专有文件格式不同,LAS 文件可供公众使用。坐标点测量的密集网络有时非常大,以至于经常需要拆分它们以防止文件大小变得过大。

当您压缩 LAS 文件时,专门用于此的文件格式是 LAZ。使用 LAZ 文件格式可以节省大量存储空间。与大多数文件压缩一样,LAZ 没有信息丢失。

我们如何将 ArcGIS 中的 LAS 文件转换为 DEM、DSM 或其他输出?要开始本教程,您需要 ArcGIS 3D Analyst 扩展模块和来自这6 个免费 LiDAR 源的示例 LAS 数据集。

第 1 步:在 ArcCatalog 中打开 3D Analyst Extension。

  • 我们将从ArcCatalog开始。您需要打开 3D Analyst,这可以通过单击自定义 > 扩展来完成。单击 3D Analyst 的复选标记。

我们已准备好使用与 ArcGIS 关联的 LAS 工具集。

第 2 步:创建文件地理数据库。

  • 在 ArcCatalog 中,让我们创建一个文件地理数据库。右键单击 ArcCatalog 窗口中的任意位置,然后选择新建 > 文件地理数据库。随意更改文件地理数据库的名称。

我们现在有一个文件地理数据库,它将成为我们的 LAS 文件的存储容器。

第 3 步:创建要素数据集。

  • 双击文件地理数据库并创建一个新的要素数据集。
  • 右键单击 > 新建 > 要素数据集。为要素数据集命名——例如,“数据”——然后单击下一步。
  • 选择您的 LiDAR 数据所在的坐标系——例如,“State Plane”——然后单击下一步。
  • 选择垂直坐标系——例如 NAVD 1988——然后单击“下一步”。
  • 对于公差,您可以接受默认值。

该要素数据集将用于存储多点文件。它还配置 LAS 文件所在的水平和垂直坐标系。

第 4 步:将 LAS 文件作为多点添加到要素数据集中。

  • 双击 3D Analyst 工具箱中的 LAS 转多点工具。 3D Analyst 工具 > 转换 > 从文件 > LAS 到多点。
  • 浏览文件。添加您的 LAS 文件。
  • 设置输出要素类。它将驻留在您在步骤 3 中创建的要素数据集中。为其命名,例如 multipoint。
  • 此 LiDAR 数据集的平均点间距约为 1 米,这是对 LiDAR 数据的合理预期。
  • 您可以选择类代码和返回值。在这种情况下,我们将保留默认值并选择无类代码和任何返回值。
  • 对于输入属性名称,我们将选择强度和返回次数。但是,这对于在生成的多点要素类中包含任何属性是可选的。
  • 按照步骤 3 中的操作选择输入坐标系,例如美国国家平面坐标系通用横轴墨卡托 (UTM)
  • 文件后缀为 LAS 数据类型,Z 因子可用于将米转换为英尺。但我们将使用这两个输入作为默认值。单击确定。

处理所有 LiDAR 数据时,您必须要有耐心。此步骤的结果将是要素数据集中的多点要素类。

第 5 步:在要素数据集中创建新地形

  • 右键单击您的要素数据集,然后单击新建 > 地形。这将从您的多点要素类创建一个 TIN 表面。
  • 为您的新地形命名。选择您在步骤 4 中创建的多点要素类。大致间距约为 1 米。单击下一步,然后再次单击下一步。
  • 下一个窗口显示地形数据集将如何创建金字塔。这里默认就可以了。在下一个窗口中,您可以单击“计算金字塔属性”。这有助于加快在 ArcMap 中查看时的加载时间。单击下一步并完成。
  • 系统会提示您一个消息框 – 新地形已创建。你想现在建造它吗?选择是,该工具将创建带有金字塔的地形。

第 6 步:在 ArcMap 中检查地形数据集

  • 在 ArcMap 中拖放地形数据集。

如果我们只使用裸露的地球回波,它会生成一个数字高程模型。如果我们获取包含建筑物和树冠等特征的回报,它会生成一个数字表面模型。我们还有一些返回值、光照强度和点分类。

下一步是什么?

LAS 文件是专门用于存储 LiDAR 数据的公共二进制文件格式。

LiDAR 在密集的点云中为您提供准确的裸地测量。但这只是激光雷达的多种用途和应用之一。

在 ArcGIS 3D Analyst 中,裸地点击生成数字高程模型 (DEM)。

或者,第一个回报是数字表面模型 (DSM)

阅读更多: DEM、DSM 和 DTM 差异——GIS 中的高程模型一览

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