14.8. Lesson: 激光雷达数据的数字高程模型

您可以通过使用不同的背景图像来改善地图的外观。您可以使用基本地图或您以前一直使用的航空图像，但在某些情况下，地形的山体阴影栅格看起来会更好。

您将使用LASTools从LiDAR数据集中提取DEM，然后创建山体阴影栅格以在稍后的地图演示中使用。

The goal for this lesson: 安装LASTools并根据LiDAR数据和山体阴影栅格计算DEM。

14.8.1. 基本信息 Follow Along: Installing Lastools

可以使用提供的处理框架和算法在QGIS中管理LiDAR数据 LAStools 。

您可以从LiDAR点云获取数字高程模型(DEM)，然后创建在视觉上更直观的山体阴影栅格，以便进行演示。首先，您必须设置 Processing 正确使用LASTools的框架设置：

  • 如果您已经启动了QGIS，请关闭它。

  • 默认情况下，系统中的文件夹中可能会安装旧的激光雷达插件 C:/Program Files/QGIS Valmiera/apps/qgis/python/plugins/processing/ 。

  • 如果您有一个名为 lidar ，将其删除。这对于某些QGIS2.2和2.4安装是有效的。

../../../_images/remove_lidar_folder.png

  • Go to the exercise_data\forestry\lidar\ folder, there you can find the file QGIS_2_2_toolbox.zip. Open it and extract the lidar folder to replace the one you just deleted.

  • 如果您使用的是不同的QGIS版本，您可以在中查看更多安装说明 this tutorial 。

Now you need to install the LAStools to your computer. Get the newest lastools version here and extract the content of the lastools.zip file into a folder in your system, for example, C:\lastools\. The path to the lastools folder cannot have spaces or special characters.

备注

请阅读 LICENSE.txt 中的文件。 lastools 文件夹。一些LAS工具是开源的，另一些是封闭源代码的，大多数商业和政府用途都需要许可。出于教育和评估目的，您可以根据需要使用和测试LAS工具。

插件和实际算法现在已经安装在您的计算机中，几乎可以使用了，您只需设置处理框架即可开始使用它们：

  • 在QGIS中打开一个新项目。

  • 将项目的CRS设置为 ETRS89 / ETRS-TM35FIN 。

  • 将项目另存为 forest_lidar.qgs 。

要在QGIS中设置LASTools：

  • 去 Processing ► Options and configuration 。

  • 在 Processing options 对话框中，请转到 Providers 然后再到 Tools for LiDAR data 。

  • 检查 Activate 。

  • For LAStools folder set c:\lastools\ (or the folder you extracted LAStools to).

../../../_images/processing_options.png

14.8.2. 基本信息 Follow Along: Calculating a DEM with LAStools

您已经使用了 Processing 工具箱中 Lesson: 空间统计 来运行一些传奇算法。现在，您将使用它来运行LASTools程序：

  • 打开 Processing ► Toolbox 。

  • 在底部的下拉菜单中，选择 Advanced interface 。

  • 您应该看到 Tools for LiDAR data 类别。

../../../_images/processing_toolbox.png

  • 展开它以查看可用的工具，还可以展开 LAStools 类别(算法的数量可能有所不同)。

  • 向下滚动，直到找到 lasview 算法，双击即可打开。

  • At Input LAS/LAZ file, browse to exercise_data\forestry\lidar\ and select the rautjarvi_lidar.laz file.

../../../_images/lasview_dialog.png

  • 单击 Run 。

现在您可以在中查看LiDAR数据 just a little LAS and LAZ viewer 对话框窗口：

../../../_images/full_lidar.png

您可以在此查看器中执行许多操作，但目前您只需在查看器上单击并拖动以平移LiDAR点云即可查看其外观。

备注

If you want to know further details on how the LAStools work, you can read the README text files about each of the tools, in the C:\lastools\bin\ folder. Tutorials and other materials are available at the Rapidlasso webpage.

  • 准备好后关闭查看器。

使用LAS工具创建DEM可分两步完成，第一步是将点云分类为 ground 和 no ground 然后仅使用DEM计算DEM ground 积分。

  • 返回到 Processing Toolbox 。

  • 请注意 Search... 方框，写 lasground 。

  • 双击以打开 lasground 工具并进行设置，如下图所示：

../../../_images/lasground_dialog.png

  • 输出文件将保存到与 rautjarvi_lidar.laz 的位置，并将其命名为 rautjarvi_lidar_1.las 。

您可以使用以下命令打开它 lasview 如果你想检查的话。

../../../_images/lasground_result.png

棕色的点是归类为地面的点，灰色的点是其余的点，你可以点击字母 g 仅将地点或字母视觉化 u 只看到未分类的点数。点击该字母 a 再一次看到所有的分数。查看 lasview_README.txt 文件以获取更多命令。如果你感兴趣的话，这个也可以 tutorial 关于手动编辑LiDAR点将在查看器中显示不同的操作。

  • 再次关闭查看器。

  • 在 Processing Toolbox ，搜索 las2dem 。

  • 打开 las2dem 工具并进行设置，如下图所示：

../../../_images/las2dem_dialog.png

结果DEM将以通用名称添加到地图中 Output raster file 。

备注

这个 lasground 和 las2dem 工具需要许可。您可以使用许可文件中指示的未经许可的工具，但您可以在图像结果中获得您可以欣赏的对角线。

14.8.3. 基本信息 Follow Along: Creating a Terrain Hillshade

出于可视化目的，由DEM生成的山体阴影提供了更好的

地形可视化：

  • 打开 Raster ► Terrain analysis ► Hillshade 。

  • As the Output layer, browse to exercise_data\forestry\lidar\ and name the file hillshade.tif.

  • 将其余参数保留为默认设置。

../../../_images/dem_hillshade.png

  • 选择 ETRS89 / ETRS-TM35FIN 在系统提示时显示为CRS。

尽管斜线仍保留在山体阴影栅格结果中，但您可以清楚地看到该区域的准确地貌。你甚至可以看到在森林中挖出的不同的土壤排水沟。

../../../_images/hillshade_result.png

14.8.4. In Conclusion

利用LiDAR数据获取DEM，特别是在林区，不费力就能得到较好的结果。您也可以使用Ready LiDAR派生的DEM或其他来源，如 SRTM 9m resolution DEMs 。无论采用哪种方法，您都可以使用它们来创建山体阴影栅格，以便在地图演示中使用。

14.8.5. What's Next?

在本模块的下一步也是最后一步中，课程将使用山体阴影栅格和森林调查结果来创建结果的地图演示。