城市LIDAR的清洁块图案(从街道抬起的块)


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我们距离市区有1米的LIDAR DEM

可以从此链接下载一小部分:

此屏幕快照显示了带有灰色调色板的原始DEM(较暗的带是街道,灰色和白色的矩形是块): 原始DEM

这对应于圣多明哥市的一个地方,可以在以下Google屏幕快照中看到: 谷歌

平均而言,大约“提升”块。距离街道2米,这是不正确的。我们想要一个干净的DEM来生成流网络和地形湿度指数(TWI)。使用提供的DEM(我们没有来自激光扫描仪的原始波段),水文网络似乎遵循矩形布局,而TWI导致出现块状图案。这些图片显示了结果:

这是流网络结果,产生r.watershedGrass GIS流网络

这是TWI结果,由生成SAGATWI

我们尝试了一些程序来解决此错误,但没有成功:

1)去噪工具。我们在中应用了r.denoise工具Grass GIS,但模块安装出现了一些问题。我们在Windows中使用外壳程序再次运行它,并收到了内存不足的消息。

2)过滤器。我们进行了不同类型的过滤器(低通,中值,平均值等),具有不同的窗口大小,并试图把重量在街头的方向(Grass GISSAGAQGIS)。

3)地统计学。我们严格在街道上生成点云(尝试了1000和2000点),生成了方差图模型,然后运行了普通的krigging来填充块。变量图建模和普通克里金法是R使用不同的包在中完成的。我们得到了线性变异函数,因此我们不会依赖于克里金法结果。

4)其他工具。已安装的ALDPAT工具,但由于程序无法读取DEM而无法使其正常工作。

在所有情况下,排水网的效果都不好,因为我们无法避免矩形流网。同样,TWI仍然导致了积木模式

特别是,使用OK插值结果,我们得到了影响网络结果的点状模式DEM。但是,块状图案的作用减弱了。

此外,我们还研究了这个问题和答案...

从DSM过滤掉檐篷和建筑物以裸露地面

...将我们重定向到Whitebox Geospatial Analysis Tools,但无法将DEM转换为LAS format。另外,我们不确定Bare-Earth DEM tool它的有效性,因为它是为去除半透明物体而设计的,而不是错误地“抬起”块,这就是我们的情况。

我们仍然想生成高质量的DEM来进行水文分析,但不知道我们还能尝试什么。


我刚刚阅读了您问题的最后一部分,其中提到了Whitebox GAT。“删除地形对象”工具(我认为您是在与“裸地球DEM”工具混合使用)将栅格DEM作为输入,而不是LAS文件。您可以采用多种常用栅格格式导入栅格DEM,例如GeoTIFF,Surfer网格,SA​​GA栅格文件,GRASS ASCII栅格,ArcGIS浮点栅格(.flt)。将栅格移出Whitebox也是一样。祝好运。
2014年

Answers:


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如果您愿意使用替代软件来解决问题,那么我建议使用跨平台的开源GIS Whitebox Geospatial Analysis Tools(我是首席开发人员)的Remove Off-Terrain Objects工具。我意识到您在问题中说无法将数据转换为LAS格式,但是该工具将栅格而不是LAS文件作为输入。我认为您可能正在将此工具与Bare-Earth DEM工具混合使用,该工具确实需要LAS输入。您可以将栅格DEM作为GeoTIFF文件或ArcGIS浮点二进制栅格(.flt)或任何其他常见栅格格式导入到白盒中。

这是从栅格DEM移除建筑物的能力的另一个示例:

在此处输入图片说明

在此处输入图片说明

重要的是,该算法不是过滤器,因此不会影响“非地形对象”(建筑物)外部的网格单元的高程。如果要使用裸露的DEM来计算湿度指数,这一点至关重要。(也就是说,我想对估算市区或郊区密集地区的湿度指数是否有用。此外,您在图片中所显示的密集城市景观中没有河流网络……我敢肯定,大部分溪流被涵洞了。)

编辑

实际上,查看您上传的样本数据集,我不知道您的DEM是否适合与“删除非地形对象”工具一起使用。我以为您上传的图像只是符号表现不佳,但现在我发现它实际上是梯形的(即DEM内有较大的平坦区域台阶)。查看您的DEM中的以下个人资料:

在此处输入图片说明

该工具依赖于准确的坡度测量(我认为您的DEM无法实现...如果您也想计算TWI,则应将其标记出来)以及在地面和地面之间保持陡峭的坡度边界建筑物。但是在您的情况下,DEM会被严重平滑,而这些锋利的边缘则不那么明显(您的房屋似乎也高约2-3 m,这有点奇怪)。您是否可以使用原始的未经处理的LiDAR DEM,或者更好的是点云数据?对于您的应用程序,我将认真考虑重新内插DEM。


谢谢@WhiteboxDev提供的详细答案。是的,我们在混合工具:裸露地球和移除地形物体。但是正如您现在所指出的那样,问题在于我们的DEM插值不正确,并且需要原始数据才能再次对其进行插值。我们同意您的建议,并决定要求使用未经处理的原始DEM;我们相信WhiteboxGAT将为我们提供帮助。我们对TWI和河流网络感兴趣,因为我们想评估由于地形而积水的可能性,以便对该城市的这一部分进行分区。再次感谢。
JoseRamon

@JoseRamon我很高兴可以提供帮助。我认为您在请求原始DEM并尝试对其进行改进时做得正确。祝您好运,我希望一切对您都有效。如果您在使用Whitebox进行分析时遇到任何问题,请给我发送电子邮件,我们将很乐意为您提供建议。
WhiteboxDev 2014年

谢谢您的支持。WhiteboxGAT对我们肯定是有用的工具。我们还使用其他软件包,例如R,QGIS,SAGA,Grass GIS,但我认为Whitebox是产生干净的DEM或检查结果的简便方法。感谢您开发此工具并表示祝贺
JoseRamon 2014年

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我不得不说,没有原始的LAS点云,您将只会通过栅格操作将更多的不准确之处合并到数据中。对于高度城市化的1m分辨率DEM,提供的DEM看起来相对干净。“抬高的正方形”是由于对数据空白进行三角剖分而导致的,其中建筑物不包含在最终地面类别中。您可能还需要考虑,现实世界中的水不会像模型中那样流经裸露的DEM。这些建筑物将为实际的水文学过程提供边界。

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