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Patrón de bloques de limpieza del LIDAR urbano (bloques levantados de las calles)

Patrón de bloques de limpieza del LIDAR urbano (bloques levantados de las calles)


Tenemos una LIDAR DEM 1 metro de una ciudad.

Se puede descargar un pequeño subconjunto desde este enlace:

Esta captura de pantalla muestra DEM sin procesar con paleta gris (los cinturones más oscuros son calles y los rectángulos grisáceos y blanquecinos son bloques):

Esto corresponde a un lugar en la ciudad de Santo Domingo, que se puede ver en esta captura de pantalla de Google:

De media, los bloques se "levantan" ca. 2 metros de calles, lo cual no es cierto. Queremos tener un DEM limpio para generar una red de arroyos y un índice de humedad topográfica (TWI). Con el DEM suministrado (no tenemos las bandas originales del escáner láser), el La red hidrológica parecía seguir un diseño rectangular, y TWI resultó en un patrón de bloques. Estas imágenes muestran los resultados:

Este es el resultado de la red de transmisión, generado concuenca r.enGrass GIS:

Y este es el resultado TWI, generado conSAGA:

Probamos algunos procedimientos para resolver esta inexactitud sin éxito:

1) Herramienta de eliminación de ruido. Aplicamosr. de ruidoherramienta enGrass GIS, pero tiene algunos problemas con la instalación del módulo. Lo volvimos a ejecutar con un shell en Windows y recibimos un mensaje de memoria insuficiente.

2) Filtros. Ejecutamos diferentes tipos de filtros (paso bajo, mediana, media, etc.), con diferentes tamaños de ventanas, y tratando de poner peso en la dirección de las calles (Grass GIS,SAGA,QGIS).

3) Geoestadística. Generamos nubes de puntos estrictamente sobre calles (probamos 1000 y 2000 puntos), generamos un modelo de variograma y luego ejecutamos un krigging ordinario para llenar bloques. El modelado de variogramas y el krigging ordinario se realizaron enR, utilizando diferentes paquetes. Obtuvimos un variograma lineal, por lo que no dependeríamos de los resultados de kriging.

4) Otras herramientas. InstaladoALDPATherramienta, pero no pudo hacerlo funcionar porque el programa no pudo leer el DEM.

En todos los casos, los resultados en cuanto a la red de drenaje no fueron buenos, porque no pudimos evitar la red de arroyos rectangulares; además, TWI todavía resultó en un patrón de bloques.

En particular, con un resultado interpolado OK, obtuvimos un patrón DEM similar a un punto que afectó el resultado de la red. Sin embargo, el efecto del patrón de bloques se redujo.

Además, echamos un vistazo a esta pregunta y sus respuestas ...

Filtrar marquesinas y edificios de DSM para tener una elevación de tierra desnuda

... que nos redirigió aHerramientas de análisis geoespacial de caja blanca, pero no pudimos convertir nuestro DEM aFormato LAS. Además, no estábamos seguros de la eficacia deHerramienta DEM desnudapara nosotros, porque está diseñado para eliminar objetos semitransparentes, no bloques incorrectamente "levantados", que es nuestro caso.

Todavía queremos generar un DEM de alta calidad para hacer nuestro análisis hidrográfico, pero no sabemos qué más podemos intentar.


Si está dispuesto a utilizar software alternativo para resolver su problema, puedo sugerir el Eliminar objetos fuera del terreno herramienta de las herramientas de análisis geoespacial GIS Whitebox de código abierto multiplataforma (de las que soy desarrollador principal). Me doy cuenta de que dijo en su pregunta que no podía convertir sus datos al formato LAS, pero la herramienta toma un ráster, no un archivo LAS, como entrada. Creo que quizás estabas mezclando esta herramienta con la DEM de tierra desnuda herramienta, que toma una entrada LAS. Puede importar su DEM ráster en Whitebox como un archivo GeoTIFF o un ráster binario de punto flotante de ArcGIS (.flt) o cualquier número de otros formatos ráster comunes.

Aquí hay otro ejemplo de su capacidad para eliminar edificios de un DEM ráster:

Es importante destacar que el algoritmo no es un filtro y, por lo tanto, no afectará las elevaciones de las celdas de la cuadrícula fuera de los 'objetos fuera del terreno' (edificios). Esto es fundamental si desea utilizar su DEM de tierra desnuda para calcular el índice de humedad. (Dicho esto, cuestionaría la utilidad de estimar el índice de humedad de una ubicación urbana o suburbana densa. Además, no hay una red de arroyos a través del denso paisaje urbano que muestra en su imagen ... Estoy seguro de que la mayoría de los arroyos tienen sido alcantarillado.)

EDITAR

En realidad, mirando el conjunto de datos de muestra que cargó, no sé si su DEM es adecuado para usar con la herramienta Eliminar objetos fuera del terreno. Pensé que la imagen que subiste simplemente sufría de una mala simbología, pero ahora veo que, de hecho, está en terrazas (es decir, hay grandes pasos de áreas planas dentro del DEM). Eche un vistazo al siguiente perfil de su DEM:

La herramienta se basa en medidas precisas de pendiente (que no creo que sean posibles con su DEM ... esto debería estar marcado si también desea calcular TWI) y la preservación de límites de pendiente pronunciada entre la superficie del suelo y los edificios. Pero en su caso, el DEM está severamente suavizado y estos bordes afilados no son tan evidentes (sus casas también parecen tener unos 2-3 m de altura, lo cual es un poco extraño). ¿Puede tener en sus manos el LiDAR DEM original sin procesar, o mejor aún, los datos de la nube de puntos? Para su aplicación, consideraría seriamente volver a interpolar el DEM.


Debo decir que sin la nube de puntos LAS original, solo estará incorporando más inexactitudes en los datos a través de la manipulación de ráster. El DEM proporcionado parece relativamente limpio para un DEM de resolución de 1 metro muy urbanizado. Los "cuadrados elevados" son el resultado de triangulaciones a través de vacíos de datos, donde los edificios no se incluyen en la clase de suelo final. También puede considerar que el agua no fluirá a través de un DEM de tierra desnuda en el mundo real como lo hace en su modelo. Los edificios presentarán límites a los procesos hidrográficos reales.


Ver el vídeo: Me meti a la 03 de HERRERA el Bloque mas CaIiente de HERRERA CITY