Масштабируемость набора данных LAS

Набор данных LAS является масштабируемым, что позволяет работать с большими облаками точек быстро и эффективно. Отображение больших наборов точек или поверхностей TIN может оказаться довольно сложной процедурой, прежде всего из-за ограничений, накладываемых используемым аппаратным обеспечением. Наборы данных LAS полезны в тех случаях, когда вы отображаете площади, которые нужно визуализировать в оптимальном точечном разрешении. Для получения оптимальных результатов убедитесь, что используемые в наборе данных файлы LAS имеют разумный размер. Рекомендуемый размер файла – от 25 до 50 Мб; не рекомендуется использовать файлы размером более 100 Мб. Каждый файл LAS не должны содержать более трех миллионов точек при работе с набором данных LAS.

Построение поверхности "на лету", отображение и анализ происходит быстрее для мелкомасштабных приложений, поскольку необходим только разреженный поднабор данных. Инструменты набора данных LAS оптимизированы для использования больших наборов точек, таких как лидарные точки, при работе с которыми обычно возникают проблемы с отображением данных. Масштабируемость достигается с помощью случайного прореживания точек. Исходные данные не перемещаются и не усредняются никоим образом.

Набор данных LAS создан для его использования с файлами LAS, полученными от источников данных лазерной аэросъемки съемки. Однако файлы LAS, созданные из наземных лидарных данных, могут быть отображены и могут анализироваться в ArcGIS как облака точек.

Масштабируемость в ArcMap

В ArcMap, точки прореживаются на основе текущего экстента и оцениваемого количества точек, которые должны находиться в этом экстенте. ArcMap загружает данные заново каждый раз, когда вы масштабируете или сдвигаете изображение. Каждый раз, когда изображение сдвигается, на экране отображаются только данные, необходимые для их показа в текущем экстенте. Точки LAS прореживаются на основе текущего экстента и количества точек, которые должны потенциально отображаться. Прореживание в ArcMap является идентичным для поверхности и точечных данных набора LAS. Представление поверхности набора данных LAS строится на основе исходный лидарных точек.

Если набор данных LAS создан из большого количества файлов, при загрузке данных в ArcMap первоначально будут отображаться минимальные рамки, соответствующие экстенту каждого файла LAS. Если общее количество точек лидара в соответствующих файлах LAS меньше их суммарного предусмотренного количества, будут показаны все точки. Первоначально будет отображен прореженный точечный набор. При увеличении масштаба изображения прорисовываться будет больше точек.

Набор данных LAS отображает в таблице содержания процент, соответствующий степени прореживания данных, отображающихся в окне. При сдвиге данных набора LAS вы увидите, что это значение Процент данных (Data percentage) будет постоянно меняться. Процент данных (Data percentage) является значением, отражающим процент показанных на экране точек текущего набора данных LAS от общего количества точек. Этот процент основан на общем количестве точек в текущем экстенте, а не на каких-либо фильтрах, примененных к набору данных LAS. Ниже приводится изображение с условными обозначениями набора данных LAS, отображаемого 100% точек с использованием высотного отображения. Это значит, что данные лидара показаны в максимальном разрешении.

Установка полного разрешения в ArcMap.

При работе с наборами данных LAS, которые содержат больше точек, чем вы можете увидеть за раз, вы можете либо просматривать случайный набор точек, либо увеличить масштаб изображения, чтобы увидеть фрагмент территории с максимальном разрешением.

Набор точек с максимальным разрешением означает, что отображается каждая точка, то есть прореживание проведено не было. Часто лидарные данные бывают слишком подробными для их использования в некоторых целях, поэтому прореженный набор является более предпочтительным вариантом для отображения данных и их анализа, по сравнению с данными в максимальном разрешении. Однако для некоторых целей, таких, например, как проверка и исследование данных, лучше использовать данные максимального разрешения. Чтобы получить облако точек с полным разрешением в ArcMap, либо приблизьтесь к данным так, чтобы слой набора данных LAS показал 100 процентов, либо выберите Приблизить до максимального разрешения (Zoom To Full Resolution) в контекстном меню набора данных LAS, или используйте опцию Масштаб максимального разрешения (Full Resolution Scale) на закладке Отображение (Display) в диалоговом окне Свойства слоя (Layer Properties) набора данных LAS.

Изменение свойств отображения, заданных по умолчанию

Существует ряд опций, позволяющих вам управлять заданными по умолчанию параметрами отображения данных набора LAS.

Расширенный доступ и дополнительные опции вы найдете на закладке Отображение (Display) в диалоговом окне Свойства слоя (Layer Properties) набора данных LAS.

Заданные по умолчанию параметры отображения данных являются достаточно умеренными и могут быть изменены, если вы работаете на мощном компьютере. Большинство компьютеров смогут построить поверхность в заданном по умолчанию разрешении; однако для некоторых машин данные параметры могут оказаться неподъемными. Производительность прорисовки может значительно варьироваться на разных компьютерах, и поэтому вам предоставляется возможность изменить заданные по умолчанию настройки, исходя из быстродействия вашего компьютера.

Свойства слоя набора данных LAS

В закладке Отображение (Display) в диалоговом окне Свойства слоя (Layer Properties) набора данных LAS имеются следующие параметры отображения, отвечающие за масштабирование: параметр Ограничения количества точек (Point limit), бегунок Плотность точек и коэффициент Масштаб максимального разрешения (Full Resolution Scale).

Значение плотности точек по умолчанию составляет 800 000, что не слишком много. Это означает, что до тех пор, пока количество точек меньше общего лимита, на дисплее будет отображаться мене 800000 точек. Увеличение лимита позволит использовать больше точек в случае необходимости. Принимая во внимание, что такой предел может значительно различаться для разных компьютеров (в зависимости от аппаратного обеспечения, операционной системы и т.д.), вы можете заменить указанное по умолчанию значение, учитывая быстродействие вашего компьютера.

Чтобы увеличить значение максимального количества точек, в случае, если у вас мощный компьютер, либо уменьшить его, если быстродействие вашего компьютера невелико, выполните следующие действия:

1. Щелкните правой кнопкой слой набора данных LAS в таблице содержания, затем выберите Свойства (Properties).
2. Щелкните закладку Отображение (Display).
3. Измените показатель Ограничение количества точек (Point limit) на необходимый вам.
4. Нажмите ОК.

Примечание:

Максимальное число, которое можно ввести в качестве Ограничения количества точек , - 5 000 000.

Бегунок Плотность точек (Point Density) позволяет увеличить или уменьшить количество точек, которые будут отображаться в результате применения заданных по умолчанию алгоритмов прореживания в ArcMap. Значение Точек на сантиметр экрана (Points per centimeter on screen) будет меняться при движении бегунка влево или вправо.

Если включена опция Использовать масштаб для управления максимальным разрешением (Use scale to control full resolution), в окне Масштаб максимального разрешения (Full Resolution Scale) можно ввести коэффициент. Этот коэффициент используется для контроля, когда набор данных LAS будет отображаться без прореживания, т.е. с использованием 100 процентов точек LAS. Он применяется, когда масштаб карты больше или равен указанному вами масштабу. При этом ограничение на количество точек по-прежнему используется, так что если оцениваемое количество точек, отображаемых в текущем экстенте, превысит его, набор данных LAS будет прореживаться, а не отображаться с использованием всех данных. В этом случае, рядом со значением процента для слоя в таблице содержания появится звездочка. Если масштаб отображения карты меньше масштаба максимального разрешения, будет осуществляться прореживание на основе заданного бегунком Плотность точек (Point Density) значения.

Масштабируемость в ArcScene

ArcScene – приложение, работающее с оперативной памятью, а поэтому существует предел, которым ограничивается допустимая сложность поверхности или максимальное количество точек лидара, которые приложение в состоянии отобразить. ArcScene загружает точки только при первой загрузке слоя либо при его перезагрузке в связи с изменением определенных свойств слоя. Это означает, что до тех пор, пока общее количество точек в наборе данных LAS не будет меньшим, чем допустимый предел, представление поверхности в ArcScene имеет постоянный уровень детализации, не включающий всех точек.

Во многих ситуациях наборы данных LAS содержат больше точек, чем приложение ArcScene может обработать. Таким образом, ArcScene будет загружать в сцену только прореженный набор точек. Прорисованы будут точки всех файлов LAS, на которые ссылается набор данных LAS, при этом из каждого файла случайным образом будет выбираться одинаковое количество точек. Таким образом, если набор данных LAS очень большой, будет отображено определенное количество точек каждого файла LAS.

Значения ограничения количества точек, заданное по умолчанию, составляет 12 800 000 для наборов данных LAS, отображающихся в виде точек, тогда как максимальное количество точек для наборов данных LAS, отображающихся в качестве поверхностей, равно 800 000. Оба этих значения не слишком велики и могут быть увеличены в том случае, если вы работаете на мощном компьютере.

Подсказка:

Хотя большинство компьютеров смогут работать с поверхностью или облаком точек в максимальном разрешении, заданном по умолчанию, возможно, для некоторых машин эти показатели будут слишком большими. Кроме того, необходимо отметить, что разрешение точек определяется отдельно для каждого слоя данных LAS, так что не забывайте об этом моменте при отображении нескольких наборов данных LAS. Т. е., при отображении пяти слоев данных LAS в качестве поверхностей, каждый из которых состоит из 800 000 точек, общее количество используемых для поверхностей точек в текущем представлении будет составлять 4 000 000.

Принимая во внимание, что такой предел может значительно различаться для разных компьютеров (в зависимости от аппаратного обеспечения, операционной системы и т.д.), вы можете заменить указанное по умолчанию значение, учитывая быстродействие вашего компьютера.

Чтобы увеличить значение максимального количества точек для мощных компьютеров или уменьшить его для слабых, проделайте следующее:

1. Щелкните правой кнопкой слой набора данных LAS в таблице содержания, затем выберите Свойства (Properties).
2. Щелкните закладку Отображение (Display).
3. Измените показатель Ограничение количества точек (Point limit) на необходимый вам.
4. Нажмите ОК.

Установка максимального разрешения в ArcScene

При работе с наборами данных LAS, которые содержат больше точек, чем может быть включено в поверхность, вы можете либо просматривать случайную выборку, взятую из такого набора точек, либо определить интересующую вас область и увидеть поверхность лидара на нее в максимальном разрешении.

Набор точек с максимальным разрешением означает, что отображается каждая точка, то есть прореживание проведено не было. Часто лидарные данные бывают слишком подробными для их использования в некоторых целях, поэтому прореженный набор является более предпочтительным вариантом для отображения данных и их анализа, по сравнению с данными в максимальном разрешении. Однако для некоторых целей, таких, например, как проверка и исследование данных, лучше использовать данные максимального разрешения. Для получения полного разрешения в ArcScene вы можете установить область интереса. Для получения дополнительной информации о настройке области интереса в ArcScene, см. Отображение наборов данных LAS в ArcScene с использованием области интереса (Displaying LAS datasets in ArcScene using an area of interest).