Evaluar la cobertura de LIDAR y la densidad de la muestra

Un proceso QA/QC básico cuando se reciben datos LIDAR permite garantizar que los puntos LIDAR que recibe del proveedor de datos tienen la cobertura y densidad esperadas. Es importante comprobar si existe algún tipo de problemas de cobertura y densidad, y resolverlos al comienzo del procesamiento LIDAR. El Dataset LAS, junto con dos herramientas de geoprocesamiento:Información de archivo de punto y Estadísticas de punto LAS como ráster, son útiles en este sentido.

Dataset LAS

Los datos para los proyectos lidar individuales, generalmente se dividen en conjuntos de teselas de archivos LAS. Esto se hace para garantizar la conveniencia del procesamiento y mantener los tamaños de archivo dentro de unos límites razonables. Lamentablemente, este puede ser un problema para quien trabaja en uno de estos proyectos. El dataset LAS contribuye permitiéndole hacer referencia a conjunto de archivos LAS de un proyecto y operarlos como conjunto. Utilice la herramienta de geoprocesamiento Crear dataset LAS para convertir un dataset LAS.

La herramienta Crear dataset LAS proporciona una opción para calcular las estadísticas. Si no especifica esta opción, el dataset LAS se hace rápidamente porque solo se leen los registros del encabezado de los archivos LAS a los que hace referencia. Para tener las estadísticas calculadas es necesario un escaneo completo de los archivos LAS a los que hace referencia. El tiempo necesario para calcular las estadísticas corresponde al número de puntos en los archivos LAS, pero produce mucha más información. Se recomienda recopilar las estadísticas si no está en una situación crítica.

Una vez que haya creado el dataset LAS, abra el cuadro de diálogo Propiedades del dataset LAS desde la ventana Catálogo. Este cuadro de diálogo proporciona información sobre el dataset LAS como un todo más detalles sobre archivos LAS específicos que participan en el dataset. Vaya a la pestaña Archivos LAS del cuadro de diálogo.

Busque la columna Espaciado de punto en la mitad de la pestaña Archivos LAS . Este es un espaciado de punto estimado (es decir, de retorno) para cada archivo. Se reporta en las unidades x, y de los datos de origen. La estimación es más exacta si calcula las estadísticas al crear el dataset LAS.

Nota:

El espaciado de retorno puede ser un poco más denso que el espaciado del pulso, ya que un pulso láser individual puede producir beneficios múltiples.

Para obtener información de gráficos de los archivos LAS, además de otra información sobre estadísticas, utilice la herramienta de geoprocesamiento Información de archivo de punto.

Información del archivo de puntos

La herramienta de geoprocesamiento Información de archivo de punto proporciona estadísticas básicas e información gráfica sobre archivos de datos de punto. El propósito principal de esta herramienta es ayudarle a revisar sus datos y verificar que estén correctos. Los datasets LAS, así como los archivos de formato ASCII y LAS independientes son compatibles como entrada. Cuando se le proporciona una carpeta, la herramienta lee todos los archivos que contienen el sufijo que especificó. Al trabajar con datos lidar en formato LAS, se recomienda que cree un dataset LAS y lo utilice como entrada para la herramienta.

Para cada archivo de punto de entrada, incluyendo cada archivo en un dataset LAS, la herramienta genera como salida un polígono con la atribución de acompañamiento a una clase de entidad de destino. El polígono describe gráficamente la extensión x, y, o cuadro de delimitación, de los datos del archivo. Los atributos incluyen nombre de archivo, conteo de punto, z mínima, z máxima y espaciado de punto.

El espaciado de punto que proporciona la Información del archivo de punto no es exacto y hay que tenerlo en consideración. Para los archivos LAS sin las estadísticas y datos de punto ASCII, utiliza una estimación aproximada que se limita a comparar el área del cuadro de delimitación del archivo con el conteo de puntos. Es más exacto cuando la extensión rectangular del archivo que se examina está rellena de datos, pero puede producir resultados engañosos. En esta situación, el espaciado de punto que se obtiene es más significativo que un resumen obtenido cuando se observan las tendencias de los conjuntos de archivos. Para obtener más estimaciones de espaciado de punto más fiables cuando se trabaja con datos en formato LAS, se recomienda que cree un dataset LAS con estadísticas y los utilice como entrada para la herramienta.

Encontrará útil visualizar la clase de entidad de salida en ArcMap, abrir su tabla de atributos y ordenar el campo de espaciado de punto de forma ascendente. También puede simbolizar en el campo de espaciado de punto utilizando una rampa de color graduado. En la siguiente imagen, los polígonos de la extensión LAS están simbolizados mediante una rampa de color basada en la estimación del espaciado de punto. Los polígonos simbolizados en rojo con una mayor densidad de punto.

También puede examinar la clasificación realizada en los puntos lidar. Generalmente, este paso importante lo realiza el proveedor de datos lidar. La clasificación se mantiene mediante los códigos de clase de archivos LAS. Estos códigos se pueden utilizar para distinguir entre retornos terrestres y no terrestres. Al seleccionar la opción Resumir por código de clase en el cuadro de diálogo Información del archivo de punto, la tabla de atributos de salida contiene el resumen de estadísticas para cada código de clase que se encuentre en cada archivo LAS. Utilice esta opción para examinar los códigos de clase de cada archivo LAS y la información de punto correspondiente asociada a cada código de clase. Esta opción se puede utilizar, por ejemplo, para controlar el rango de z, específicamente para los puntos de la clase 2 (suelo desnudo) en lugar de todos los puntos en un mismo saco, especialmente si se involucra la clase 7 (ruido), puede confundirle y hacerle pensar que los datos no son correctos.

Suponiendo que el proceso de revisión de la Información de archivo de punto determine que todo es aceptable, el próximo paso es utilizar la herramienta de geoprocesamiento Estadísticas de punto LAS como ráster para obtener una vista más profunda de la distribución del punto.

Estadística de puntos LAS como ráster

La herramienta de geoprocesamiento Estadísticas de punto LAS como ráster le permite ver la distribución espacial de las métricas de diferentes puntos lidar. Esto se hace al caracterizar los puntos que caen en cada celda de un ráster de salida. Puede elegir caracterizar los puntos de varias maneras:

• Conteo de pulso
• Conteo de retorno
• Conteo de retorno predominante
• Retornos máximos
• Clase predominante
• Rango de intensidad
• Rango z

Para garantizar la evaluación de la densidad y cobertura del punto, el conteo de pulso es una buena opción. Asigna el número de los últimos retornos cayendo en una celda como el valor de celda. Primero, introducir un dataset LAS y elegir PULSE_COUNT como el método. Por ejemplo, elija CELLSIZE. Aunque pueda parecer que el espaciado de punto promedio es un tamaño de celda adecuado para el ráster de salida, el resultado suelen celdas demasiado vacías, o NoData, porque los puntos LIDAR no están espaciados de manera uniforme. Además, el ráster de salida podría acabar siendo innecesariamente grande. En su lugar, es mejor utilizar un tamaño de celda que sea varias veces mayor que el espaciado de punto promedio, pero lo suficientemente pequeño como para identificar huecos o vacíos que garantizan una mejor investigación. Un tamaño razonable es cuatro veces el espaciado de punto. Por ejemplo, si los datos están muestreados a 1 metro y se establece un tamaño de celda de 4, puede esperar obtener un promedio de 16 puntos en una celda.

También puede evaluar la densidad de diferentes tipos de puntos. Si bien la mayoría de las veces se limitará a comprobar la densidad de todos los retornos, puede resultar útil examinar los que corresponden a una clase determinada. Por ejemplo, si miramos el conteo de pulso de puntos de suelo puede decirles lo bueno de la penetración en el terreno en áreas con vegetación. Puede controlar qué puntos se utilizan para establecer criterios de filtrado en la pestaña Filtro de la capa del dataset LAS. Las propiedades del filtro de punto establecidas en la capa son respetadas por la herramienta. Si utiliza un dataset en lugar de una capa, no hay ningún filtrado.

Una vez creado el ráster, puede visualizarlo en ArcMap. Utilice un renderizador de rampa de color para visualizarlo, de este modo será fácil distinguir entre las celdas con recuentos altos y bajos. También puede ajustar el color NoData para que destaque. Puede buscar una varianza en la densidad y en vacíos de datos. Pida al proveedor que le comente cualquier anomalía.

En la siguiente imagen, el negro representa las áreas donde existe NoData, mientras que el rojo representa las áreas donde la densidad de la muestra de lidar es mayor.