Шаблон очищення блоків від міського LIDAR (блоки, підняті з вулиць)

У нас є 1-метровий LIDAR DEM від міста.

Невелику підмножину можна завантажити за цим посиланням :

На цьому скріншоті зображено сировину DEM із сірою палітрою (темніші пояси - це вулиці, а сіруваті та білуваті прямокутники - це блоки):

Це відповідає місцю міста Санто-Домінго, яку можна побачити на цьому знімку Google:

В середньому блоки "підняті" приблизно. 2 метри від вулиць , що неправда. Ми хочемо мати чисту DEM для генерації потокової мережі та індексу топографічної вологості (TWI). З поставленою DEM (у нас немає оригінальних смуг від лазерного сканера) гідраграфічна мережа, здавалося, слідує прямокутній схемі, і TWI призвів до блоку . Ці фотографії показують результати:

Це є результатом потоку мережі, генерується r.watershedв Grass GIS:

І це результат TWI, створений за допомогою SAGA:

Ми спробували кілька процедур, щоб вирішити цю неточність без успіху:

1) Інструмент позначення . Ми застосували r.denoiseінструмент у Grass GIS, але виникли деякі проблеми з установкою модуля. Ми знову запустили його з оболонкою в Windows і отримали повідомлення про недостатню пам'ять.

2) Фільтри . Ми запускали різні типи фільтрів (нижні частоти, медіана, середніх і т.д.), з розмірами різних вікон, і намагаємося поставити вагу в напрямку вулиці ( Grass GIS, SAGA, QGIS).

3) Геостатистика . Ми генерували хмари точок строго по вулицях (спробували 1000 та 2000 балів), створили модель варіограми, а потім застосували звичайний крігінг для заповнення блоків. Моделювання варіограми та звичайного крігінгу проводили в Rрізних пакетах. У нас вийшла лінійна варіограма, тому ми не покладалися на результати кригінгу.

4) Інші інструменти . Встановлений ALDPATінструмент, але він не міг змусити його працювати, оскільки програма не могла прочитати DEM.

У всіх випадках результати щодо дренажної мережі були непоганими , оскільки ми не могли уникнути прямокутної потокової мережі; Крім того, TWI все ще призвів до блоку .

Зокрема, з інтерпольованим результатом ОК, ми отримали точкову схему DEM, яка вплинула на результат мережі. Однак ефект блоку блоків зменшився.

Також ми розглянули це питання та відповіді ...

Фільтруючи навіси та будівлі з DSM, щоб мати голову земну висоту

... який переспрямував нас Whitebox Geospatial Analysis Tools, але не зміг перетворити нашу DEM в LAS format. Крім того, ми не були впевнені в ефективності Bare-Earth DEM toolдля нас, оскільки він призначений для видалення напівпрозорих об'єктів, а не блоків, неправильно «піднятих», що є нашим випадком.

Ми все ще хочемо створити високу якість ДЕМ для того, щоб зробити наш гідрографічний аналіз, але не знаємо, що ще ми можемо спробувати.

Якщо ви вирішили використовувати альтернативне програмне забезпечення для вирішення вашої проблеми, тоді я можу запропонувати інструмент « Видалити позашляхові об’єкти » міжплатформних інструментів геопросторового аналізу з відкритим кодом GIS Whitebox (з яких я провідний розробник). Я розумію, що ви сказали у своєму запитанні, що не можете конвертувати ваші дані у формат LAS, але інструмент бере в якості растрового, а не файлу LAS. Я думаю, ви, можливо, змішали цей інструмент з інструментом DEM Bare-Earth , який вимагає введення LAS. Ви можете імпортувати свій растровий DEM у Whitebox у вигляді файлу GeoTIFF або бінарного растрового формату ArcGIS з плаваючою точкою (.flt) або будь-якої кількості інших поширених растрових форматів.

Ось ще один приклад його можливості видаляти будівлі з растрової DEM:

Важливо, що алгоритм не є фільтром, а тому не впливатиме на висоту сіток комірок поза «поза місцевості» (будівель). Це критично важливо, якщо ви хочете використовувати свій DEM з голою Землею для обчислення індексу зволоження. (У зв'язку з цим я б поставив під сумнів корисність визначення показника мокрості міського або густого заміського місця. Крім того, немає потокової мережі через щільний міський ландшафт, який ви показуєте на своєму зображенні ... Я певний більшість потоки були утворені.)

EDIT

Насправді, дивлячись на зразок набору даних, який ви завантажили, я не знаю, чи підходить ваша DEM для використання з інструментом «Видалити об’єкти поза місцевості». Я думав, що завантажене вами зображення просто страждає від поганої символіки, але зараз я бачу, що воно насправді є терасовим (тобто є великі рівні плоскі ділянки в межах DEM). Погляньте на такий профіль зі своєї DEM:

Інструмент покладається на точні заходи нахилу (які, на мою думку, не можливі з вашим DEM ... це слід позначити, якщо ви хочете обчислити TWI) і збереження гострих меж схилу між поверхнею землі та будівель. Але у вашому випадку DEM сильно згладжений, і ці гострі краї не такі очевидні (ваші будинки також здаються приблизно 2-3 м у висоту, що трохи дивно). Чи можете ви отримати свої руки на оригінальні необроблені дані LiDAR DEM, а ще краще - хмарні дані? Щодо вашої заяви, я б серйозно подумав про повторну інтерполяцію DEM.

Я б сказав, що без оригінальної хмари точок LAS, ви будете включати більше даних неточностей у дані за допомогою растрових маніпуляцій. Надана DEM виглядає відносно чистою для сильно урбанізованої DEM з роздільною здатністю 1м. "Підняті квадрати" є результатом тріангуляції через порожнечі даних, коли будівлі не входять до остаточного класу ґрунту. Можливо, ви також захочете врахувати, що вода не буде перетікати голою землею DEM в реальному світі, як це робиться у вашій моделі. Будівлі представлятимуть межі власне гідрографічним процесам.