開始使用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)

????????在本課程中，您將從激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取信息。 激光雷達(dá)（激光探測及測距）是一項遙感技術(shù)，它利用激光對地球表面進(jìn)行密集采樣，以產(chǎn)生高精度的 x, y, z 點測量。 這些點的集合稱為點云。

????????要從激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取 3D 建筑物形狀，您首先需要對點云進(jìn)行分類，標(biāo)識代表感興趣區(qū)域的地面和建筑物（或屋頂）的云點。 然后，您將使用歸類為地面的點生成 DEM，其將地面高程表示為連續(xù)柵格。 接下來，您將使用分類為建筑物的點來提取 2D 建筑物覆蓋區(qū)。 最后，您需要將這些元素組合在一起以生成 3D 建筑物要素。

????????注：本節(jié)課重點介紹激光雷達(dá)相關(guān)概念：什么是激光雷達(dá)數(shù)據(jù)、如何創(chuàng)建 LAS 數(shù)據(jù)集、如何對點云進(jìn)行分類、如何基于點云派生數(shù)字高程模型 (DEM) 以及如何提取 2D 建筑物覆蓋區(qū)和 3D 多面體建筑物。

下載并打開工程

????????首先，您將下載包含課程所需的所有數(shù)據(jù)的工程，然后在 ArcGIS Pro 中將其打開。

1. 下載Building_Extraction.zip ?文件。.zip 文件會下載到您的計算機(jī)中。(關(guān)注微信公眾號 懶GISer 回復(fù) 激光雷達(dá)提取建筑物面? 獲取示例數(shù)據(jù))
2. 找到已下載的 Building_Extraction.zip 文件。解壓到指定的位置。
3. 啟動 ArcGIS Pro。在 ArcGIS Pro 中，單擊打開其他工程。

1. 在打開工程窗口中，瀏覽至解壓路徑的 Building_Extraction 文件夾。 單擊 Building_Extraction.aprx 以將其選中，然后單擊確定。

????????工程隨即打開。

????????該工程包含一個以丹麥哥本哈根 Tuborg Havn 鄰域為中心的 3D 場景。 這是一個重新開發(fā)的混合用途鄰域，位于 Tuborg 啤酒廠的前工業(yè)區(qū)。 該場景包含 Tuborg_Havn_Ortho_Photo.tif，即該區(qū)域的航空照片，您將在課程中用作參考。

1. 可以使用鼠標(biāo)滾輪鍵進(jìn)行放大，然后拖動地圖以進(jìn)行平移。 觀察 Tuborg Havn 鄰域。

????????該鄰域包含各種現(xiàn)代建筑物、一個擁有船只的碼頭、西部和北部邊緣的較小建筑物，以及東南側(cè)仍在開發(fā)中的區(qū)域。

????????注：此范圍僅限于確保您能夠快速完成課程。 在生產(chǎn)設(shè)置中，您可以處理更大的鄰域，甚至整個城市。

????????接下來，您將準(zhǔn)備并顯示激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。

創(chuàng)建 LAS 數(shù)據(jù)集

????????激光雷達(dá)點云數(shù)據(jù)通常以 LAS 文件格式存儲。 在本課程中，Tuborg Havn 區(qū)域分布在兩個 LAS 文件中。 您需要將其采集到單個 LAS 數(shù)據(jù)集中。

????????注：通常將使用多個 LAS 文件來覆蓋整個感興趣區(qū)域。 根據(jù)需要，LAS 數(shù)據(jù)集可以包含任意數(shù)量的研究區(qū)域 LAS 文件。

????????首先，您將定位兩個 LAS 點云文件。

1. 在窗口頂部的功能區(qū)上，單擊視圖選項卡。 在窗口組中，單擊目錄窗格。

????????隨即顯示目錄窗格。

1. 在目錄窗格中，展開 Folders、Building_Extraction、Tuborg_Havn_data 和 LAS_data。

????????PUNKTSKY_1km_6181_724.las 和 PUNKTSKY_1km_6181_725.las 是覆蓋 Tuborg Havn 鄰域的兩個 LAS 文件。

????????注：這兩個 LAS 文件來自丹麥政府管理的一個工程，該工程為整個國家/地區(qū)提供激光雷達(dá)覆蓋范圍。

????????接下來，您將創(chuàng)建一個 LAS 數(shù)據(jù)集。

1. 右鍵單擊 LAS_data 文件夾，指向新建，然后選擇 LAS 數(shù)據(jù)集。

????????新的 LAS 數(shù)據(jù)集隨即添加到目錄窗格上的 LAS_Data 文件夾，且數(shù)據(jù)集名稱可編輯。

1. 鍵入 Tuborg_Havn，然后按 Enter 鍵。

????????將自動添加該擴(kuò)展模塊，并且名稱 Tuborg_Havn.lasd 將顯示在列表。

????????Tuborg_Havn.lasd 是一個 LAS 數(shù)據(jù)集，但是現(xiàn)在為空。 接下來，您將對其進(jìn)行填充。

1. 右鍵單擊 Tuborg_Havn.lasd，然后選擇屬性。

1. 在 LAS 數(shù)據(jù)集屬性窗口中單擊 LAS 文件選項卡。
2. 在文件下，單擊添加文件。

1. 在打開窗口中，瀏覽至 Tuborg_Havn_data 文件夾，然后雙擊 LAS_data 文件夾將其打開。
2. 按 Shift 鍵并單擊 PUNKTSKY_1km_6181_724.las 和 PUNKTSKY_1km_6181_725.las 以同時選擇兩個文件。 單擊打開。

????????????????隨即將兩個文件添加至該列表。 根據(jù)點計數(shù)值，每個 LAS 文件將具有 300 萬到 500 萬個點。 點間距值顯示點之間的距離約為 0.3 米。

1. 單擊常規(guī)選項卡。

????????此選項卡匯總了新 LAS 數(shù)據(jù)集的整體信息。 它指示存在兩個 LAS 文件，包含 8,127,305 個 LAS 點。 它還提到了數(shù)據(jù)的范圍值，以及以米為單位的水平 (XY) 和垂直 (Z) 單位。

1. 單擊統(tǒng)計數(shù)據(jù)選項卡。

????????在此選項卡的分類代碼下，存在分配給 LAS 點的分類代碼列表。 目前，所有點均未收到分類，因此列出的唯一分類代碼為未分配。 在整個教程中，您將添加新類，例如地面、建筑物和噪聲。

1. 單擊坐標(biāo)系選項卡。

????????投影坐標(biāo)系為 ETRS 1989 UTM Zone 32N。 這是原始 LAS 文件的坐標(biāo)系，并已傳遞到 Tuborg_Havn.lasd 數(shù)據(jù)集。 您將在整個教程中使用此坐標(biāo)系。

1. 單擊確定以關(guān)閉 LAS 數(shù)據(jù)集屬性窗口。

顯示并探索 LAS 數(shù)據(jù)集

????????接下來，您需要將 LAS 數(shù)據(jù)集添加至場景并對其進(jìn)行探索。 您現(xiàn)在不需要正射照片，因此可以將其關(guān)閉。

1. 在內(nèi)容窗格中，單擊 Tuborg_Havn_Ortho_Photo.tif 復(fù)選框以關(guān)閉該圖層。

1. 在目錄窗格中，右鍵單擊 Tuborg_Havn.lasd 數(shù)據(jù)集，然后選擇添加至當(dāng)前地圖。

????????Tuborg_Havn.lasd 數(shù)據(jù)集隨即顯示在地圖上。

1. 在內(nèi)容窗格中，展開 Tuborg_Havn.lasd 圖層。

????????在圖例中，將根據(jù)點的高度對 LAS 數(shù)據(jù)集進(jìn)行符號化。 最低的點為深紫色，最高的點為亮紅色。 現(xiàn)在，您將在 3D 中探索點云。

1. 在快速訪問工具欄上，單擊保存按鈕以保存工程。

????????提示：如果您收到一則警告，告訴您該工程是使用 ArcGIS Pro 的較早版本創(chuàng)建的，請單擊是以繼續(xù)。您也可以按 Ctrl+S 以保存工程。

????????您已創(chuàng)建了一個 LAS 數(shù)據(jù)集，其中包含兩個 LAS 文件。 您還將數(shù)據(jù)集添加至地圖并開始對其進(jìn)行探索。 接下來，您需要將 LAS 數(shù)據(jù)集分為多個類別，例如地面和建筑物。

分類 LAS 數(shù)據(jù)集

????????現(xiàn)在，您需要使用相應(yīng)工具將 LAS 數(shù)據(jù)集分為多個類別，例如地面和建筑物，以確定其所屬類別，這些工具用于分析云點的位置和屬性。

????????注：一些 LAS 點云來自已分類的提供商。 在這種情況下，請?zhí)^此工作流的所有分類步驟。

分類 LAS 地面點

????????首先，您將更改符號系統(tǒng)以更好地可視化 LAS 點類。

1. 在內(nèi)容窗格中，確保選擇 Tuborg_Havn.lasd。 右鍵單擊 Tuborg_Havn.lasd 并選擇縮放至圖層。

1. 在功能區(qū) LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡的繪制組中，單擊符號系統(tǒng)下拉箭頭并選擇類。

????????符號系統(tǒng)現(xiàn)在將顯示每個點的分類。 由于它們目前均未分配，因此將以灰色對其進(jìn)行符號化。

????????在內(nèi)容窗格中，隨即顯示可能的類的列表，但其中大部分類目前未在 LAS 數(shù)據(jù)集中使用。

????????接下來，您將分類地面點。

????????注：在某些情況下，由于已創(chuàng)建數(shù)據(jù)的飛機(jī)的原始飛行路線，LAS 文件將在某些位置相互重疊。 由于重復(fù)的點會產(chǎn)生噪聲，因此請先使用分類 LAS 重疊工具標(biāo)識重復(fù)的點，然后將其關(guān)閉。 但是，在目前的數(shù)據(jù)中，并沒有重疊。 您無需運行此工具。

1. 在功能區(qū)視圖選項卡的窗口組中，單擊地理處理。

????????將出現(xiàn)地理處理窗格。 您將首先使用工具分類 LAS 地面。

1. 在地理處理窗格中，鍵入分類 LAS 地面點，然后單擊結(jié)果列表中的分類 LAS 地面以將其打開。

1. 在分類 LAS 地面點工具窗格中，對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
2. 接受其他參數(shù)的默認(rèn)值，然后單擊運行。

????????注：要標(biāo)識 LAS 點云中的所有地面點，分類 LAS 地面點工具將使用諸如查找整個場景中始終最低的點集等技術(shù)。

????????此過程完成后，LAS 地面點將以棕色顯示在場景中。

1. 放大并觀察 LAS 地面點如何顯示在地面區(qū)域上，而未顯示在建筑物、植被、汽車或船只位置上，這些位置仍然未分類。

????????位于水體上的一些點被分類為地面。 但是，在此工作流中，您無需區(qū)分堅固的地面和水體，因此這并不重要。

1. 縮小以查看整個 LAS 點云。

生成 DEM

????????現(xiàn)在，您將使用 LAS 地面點來生成 DEM，稍后，DEM 將在工作流中非常有用。 DEM 將地面高程表示為連續(xù)柵格。 您將使用 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具生成 DEM。 應(yīng)僅在地面點上運行該工具，以便關(guān)閉仍然未分配的點。

1. 在功能區(qū) LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡的過濾器組中，單擊 LAS 點。

????????圖層屬性窗口顯示在 LAS 過濾器選項卡上，其中列出不同類型的點。 可以打開或關(guān)閉每種類型。 在分類代碼下，列出了當(dāng)前可用的兩個類：1 未分配和 2 地面。

1. 在圖層屬性窗口中 LAS 過濾器選項卡的分類代碼下，取消選中未分配類以關(guān)閉屬于該類別的點，然后單擊確定。

????????未分配點（灰色）將從地圖中消失。 現(xiàn)在，您將運行 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具以生成 DEM。

1. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。

1. 搜索并打開 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具。
2. 在 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
• 對于輸出柵格，設(shè)置為Tuborg_Havn_DEM。
• 對于插值類型，請選擇三角測量。
• 對于插值方法，選擇自然鄰域法。
• 對于采樣值，鍵入 0.5。

????????您可以忽略插值類型參數(shù)旁邊的警告。

????????注：LAS 地面點將提供大量有關(guān)地面高程的信息，但高程未知的點之間存在空間。 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具將使用數(shù)學(xué)模型，根據(jù)現(xiàn)有地面點的值來計算（或預(yù)測）這些未知區(qū)域的高程。 此過程稱為插值。 您可以在 LAS 數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)柵格工具文檔中了解有關(guān)不同插值選項的信息。

柵格? ? ? ?柵格是像素或像元的格網(wǎng)。 采樣值參數(shù)將指示每個像元的大小。 它必須大于點之間的間距，約為 0.3 米。 您將使用通過反復(fù)試驗得到的 0.5 米，從而在此數(shù)據(jù)集上提供最佳結(jié)果（1 米是另一種合理的可能性）。 本教程中的所有柵格都將使用該像元大小。

1. 接受其他所有參數(shù)的默認(rèn)值，然后單擊運行。

????????該過程完成后，將顯示輸出 DEM 柵格。 它是一個平滑的表面，其中較暗的點代表最低高程，最亮的點代表最高高程。

1. 在內(nèi)容窗格中，關(guān)閉 Tuborg_Havn.lasd 圖層以更好地查看 DEM。

????????由于 Tuborg Havn 是一個復(fù)雜的城市景觀，因此 DEM 將顯示常規(guī)街道級別以外的許多變化。 包括地下道路或停車設(shè)施點的入口、建造建筑物的高架地面以及碼頭的水位。

1. 在內(nèi)容窗格中，單擊 tubeorg_lasda 圖層，然后再次單擊以使其名稱可編輯。 輸入 Tuborg_Havn_DEM。
2. 保存工程。

分類 LAS 噪點

????????標(biāo)識 LAS 地面點后，下一步是在剩余未分配的點中確定噪點。 噪聲點對應(yīng)于異常高或異常低的點，可能是激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中隨機(jī)錯誤的結(jié)果。

1. 在內(nèi)容窗格中，關(guān)閉 Tuborg_Havn_DEM 柵格并打開 Tuborg_Havn.lasd 圖層。 如有必要，請單擊 Tuborg_Havn.lasd 圖層以將其選中。
2. 在功能區(qū)上的 LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡上，單擊 LAS 點。 在顯示的圖層屬性窗口中的分類代碼，取消選中地面類，然后選中未分配類。 單擊確定。未分配的點將以灰色顯示在場景中。

1. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開分類 LAS 噪點工具。
2. 在分類 LAS 噪點工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
• 對于方法，選擇距離地面相對高度。

1. 展開高度檢測部分并設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于 Ground，選擇 Tuborg_Havn_DEM。
• 對于最小高度，輸入 -2。
• 對于最大高度，將此值留空。

1. 單擊運行。

????????要標(biāo)識高噪聲點，您將再次運行該工具，這次將使用絕對高度方法。 您會將高程高于 42 米的任何點分類為高噪聲點。

????????注：Tuborg 鄰域中建筑物的最大高度約為 40 米，這就是您選擇 42 米作為最大值的原因。 可以通過探索 LAS 點云來驗證這一點。 要查找建筑物的最大高度，請進(jìn)行放大并單擊您能看到的最高點。 彈出窗口將包含該點的高程，以米為單位。

1. 在分類 LAS 噪點工具窗格中，對于方法，選擇絕對高度。
2. 在高度檢測部分下，對于最小高度，刪除現(xiàn)有文本。 對于最大高度，輸入 42。

1. 單擊運行。

????????一些 LAS 點現(xiàn)在分類為低噪聲點和高噪聲點，但它們不會顯示，因為它們在默認(rèn)情況下處于關(guān)閉狀態(tài)。

1. 在功能區(qū)上的 LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡上，單擊 LAS 點。 在顯示的圖層屬性窗口中的分類代碼下，打開 7 Noise 和 18 High Noise 類，關(guān)閉所有其他類并單擊確定。

1. 探索 Tuborg Havn 鄰域，以找到以紅色符號化的 LAS 噪點。

????????例如，您可以在鄰域的南部地區(qū)看到一些高噪聲點。 它們似乎對應(yīng)于建筑起重機(jī)。

在接下來的分析中，您將關(guān)閉它們。

1. 在 LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡上，單擊 LAS 點。 對于出現(xiàn)的圖層屬性窗口，在分類代碼下，打開未分配類并關(guān)閉所有其他類。 單擊確定。

分類建筑物點

分類并關(guān)閉 LAS 地面和噪點后，即可分類建筑物點。

1. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開分類 LAS 建筑物工具。
2. 在分類 LAS 建筑物工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
• 對于最小屋頂高度，確認(rèn)已設(shè)置為 2，單位設(shè)置為米。
• 對于最小面積，輸入 10 并確認(rèn)單位設(shè)置為平方米。
• 對于分類方法，選擇激進(jìn)。

????????注：分類 LAS 建筑物工具將組合使用多種方法來標(biāo)識建筑物點。 在運行該工具之前，必須分離出地面點。 在未分配的點中，該工具將標(biāo)識固體表面，其中每個激光脈沖只有一個回波。 相比之下，在具有樹木的區(qū)域中，每個激光脈沖可能有多個回波，因為光線到達(dá)并從樹葉甚至地面的多個層面反射。

????????最小屋頂高度和最小面積參數(shù)對于確保過低或面積過小的表面不會被錯誤地分類為建筑物非常重要。

????????分類方法將指定是保守地還是激進(jìn)地將點分類為建筑物。

????????在本教程中，通過反復(fù)試驗選擇了參數(shù)值以獲得正確分類為建筑物的點的最大值，同時最小程度減少誤報。 您可以自行進(jìn)一步嘗試。 建議對數(shù)據(jù)的一小部分研究區(qū)域進(jìn)行復(fù)制以確定最佳參數(shù)。

1. 單擊運行。
2. 該過程完成后，在功能區(qū)的 LAS 數(shù)據(jù)集圖層選項卡上，單擊 LAS 點。 在圖層屬性窗口中的分類代碼下，打開 6 建筑物，關(guān)閉其他所有類，然后單擊確定。建筑物點隨即顯示在場景中。

????????注：您還有很多未分配的點。 您可以繼續(xù)對點進(jìn)行進(jìn)一步分類，例如，使用按高度分類 LAS 工具標(biāo)識屬于低、中和高植被類的點。 但是，您無需植被信息來提取 3D 建筑物，因此您將不會在本教程中進(jìn)行任何進(jìn)一步的分類活動。

1. 保存工程。

????????您已將激光雷達(dá)云點分類為地面、低噪聲點、高噪聲點和建筑物。 您還生成了一個將地面高程表示為連續(xù)柵格的 DEM。 接下來，您將使用 LAS 建筑物點以提取整個感興趣區(qū)域的 2D 建筑物覆蓋區(qū)。

提取建筑物覆蓋區(qū)

????????接下來，您將使用分類為建筑物的 LAS 點來提取 2D 建筑物覆蓋區(qū)。 您將首先生成一個柵格，用于顯示 LAS 建筑物點所在位置。 然后，您將生成面，其中柵格顯示了建筑物存在位置。 最后，您將清理面以生成最終建筑物覆蓋區(qū)矢量圖層。

生成建筑物柵格

????????您將在 2D 地圖中完成這部分工作流，因為您不需要 3D 顯示功能，這些功能需要更多處理資源來顯示。 您需要將場景轉(zhuǎn)換為 2D 地圖。

1. 如有必要，請在功能區(qū)視圖選項卡的窗口組中，單擊目錄窗格。
2. 在目錄窗格中，展開地圖。 右鍵單擊場景，指向轉(zhuǎn)換，然后選擇至地圖。

????????隨即顯示名為 Scene_2D 的新 2D 地圖，其中包含原始 3D 場景中的圖層。 您需要對其進(jìn)行重命名。

1. 在目錄窗格中，右鍵單擊 Scene_2D，然后單擊重命名。 輸入 2D Map 并按 Enter 鍵。

2D 地圖隨即顯示在列表中。

1. 確認(rèn) 2D 地圖選項卡已選中，根據(jù)需要進(jìn)行縮放知道可以看到 LAS 建筑物點。

地圖目前顯示了 LAS 建筑物點。

要了解您將創(chuàng)建的建筑物覆蓋區(qū)與實際建筑物的關(guān)系，您需要打開正射照片。

1. 在內(nèi)容窗格中，打開 Tuborg_Havn_Ortho_Photo.tif 影像圖層。
2. 如有必要，在內(nèi)容窗格中，拖動 Tuborg_Havn.lasd 圖層以將其放置在 Tuborg_Havn_Ortho_Photo.tif 上方。

????????正射照片提供了實際建筑物外觀的指示。 但是，照片上的視角可能難以在建筑物覆蓋區(qū)（或 LAS 建筑物點）和底層建筑物之間獲得完整的視覺匹配。

????????接下來，您將構(gòu)建一個與 LAS 建筑物點位置相對應(yīng)的柵格。 您將使用用作柵格數(shù)據(jù)的 LAS 點統(tǒng)計工具執(zhí)行此操作，該工具將針對柵格中的每個像元查找 LAS 建筑物點。 如果存在建筑物點，則像元的值為建筑物類代碼 (6)，如果不存在建筑物點，則像元將保持為空 (NoData)。

1. 如有必要，請在功能區(qū)視圖選項卡的窗口組中，單擊地理處理。 如有必要，請在地理處理窗格中單擊后退按鈕。
2. 搜索并打開用作柵格數(shù)據(jù)的 LAS 點統(tǒng)計工具。
3. 在用作柵格數(shù)據(jù)的 LAS 點統(tǒng)計工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
• 對于輸出柵格，設(shè)置名稱為Buildings_Raster。
• 對于方法，選擇最常見類代碼。
• 對于采樣值，鍵入 0.5。

1. 單擊運行。

????????出現(xiàn)輸出圖層。您將關(guān)閉 LAS 數(shù)據(jù)集并更改柵格的符號系統(tǒng)以更好地查看該柵格。

1. 在內(nèi)容窗格中，關(guān)閉 Tuborg_Havn.lasd 圖層。
2. 在內(nèi)容窗格中，右鍵單擊 Buildings_Raster 符號，展開下拉列表，選中顯示名稱，然后選擇紫-紅（連續(xù)）配色方案。

柵格隨即變?yōu)榉奂t色。

1. 放大并檢查柵格上的一些建筑物。

????????建筑物的整體形狀精確，但建筑物中存在一些孔洞，并且其邊界具有不規(guī)則外觀。 此外，一些粉紅色的形狀過小，無法成為真正的建筑物，需要將其移除。 稍后，您將在工作流中修復(fù)這些問題，但首先，您需要將建筑物柵格轉(zhuǎn)換為面圖層。

生成建筑物要素類

????????您將使用柵格轉(zhuǎn)面工具將建筑物柵格轉(zhuǎn)換為面圖層。 柵格中的建筑物像元聚類將成為新圖層中的面。

1. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開柵格轉(zhuǎn)面工具。
2. 在柵格轉(zhuǎn)面工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入柵格，選擇 Buildings_Raster。
• 對于輸出面要素，接受默認(rèn)名稱。
• 取消選中簡化面。

????????注：選擇簡化面選項可以提供面的基礎(chǔ)清理。 稍后，您將在工作流中應(yīng)用更加復(fù)雜的工具，以獲得更高質(zhì)量的結(jié)果。

1. 單擊運行。

隨即顯示新要素圖層。 現(xiàn)在，您可以關(guān)閉 Buildings_Raster 圖層。

1. 右鍵單擊 Buildings_Raw 符號并選擇燈籠海棠粉。

????????提示：要查看顏色的名稱，請指向該顏色。

????????Buildings_Raw 圖層符號系統(tǒng)隨即更新。

清理建筑物面

????????現(xiàn)在，您擁有表示建筑物覆蓋區(qū)的面。 但是，需要對其進(jìn)行清理。

1. 放大并觀察新的面圖層。

您可以看到與建筑物柵格相同的問題：

• 某些面過小，無法對應(yīng)于真正的建筑物，需要將其移除。
• 大部分面都包含孔洞。
• 建筑物邊不規(guī)則。

作為清理過程的第一步，您需要消除最小的面。 首先確定要移除的面區(qū)域的臨界值。

1. 在內(nèi)容窗格中，單擊 Buildings_Raw 圖層以將其選中。

   ?

2. 在地圖上，單擊一些極小的粉紅色面以打開信息彈出窗口，并注意 Shape_Area 屬性的值以了解其大小。 針對要保留的建筑物，執(zhí)行相同操作。

????????根據(jù)這些觀察結(jié)果，您將選擇 70 平方米作為臨界面積值。 接下來，您將選擇大于該值的面。

1. 關(guān)閉彈出窗口窗口。
2. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開按屬性選擇圖層工具。
3. 在按屬性選擇圖層工具窗格中，對于輸入行，選擇 Buildings_Raw。
4. 在表達(dá)式下，構(gòu)建表達(dá)式 Where Shape_Area 大于或等于 70。

1. 單擊運行。

????????將選擇所有大于或等于 70 平方米的面。

????????接下來，您將使用消除面部分工具移除建筑物面中的孔洞。 通過觀察，您可以得出結(jié)論：應(yīng)堵塞等于或小于 50 平方米的孔洞。

1. 在較大的建筑物面仍處于選中狀態(tài)的情況下，在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開消除面部件工具。
2. 在消除面部件工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入要素，選擇 Buildings_Raw。
• 對于輸出要素類，設(shè)置為名稱 Buildings_Clean。
• 對于面積，輸入 50 并確保單位已設(shè)置為平方米。

1. 單擊運行。

????????隨即顯示新要素圖層。 新面大多沒有孔洞，由于該工具僅應(yīng)用于所選較大的面，因此所有較小的面已消失。要更好地查看新圖層，您需要關(guān)閉 Buildings_Raw 圖層。

接下來，您需要使建筑物的邊界更加平滑。

1. 在地理處理窗格中，單擊后退按鈕。 搜索并打開規(guī)則化建筑物覆蓋區(qū)工具。

????????此工具用于清理已提取的建筑物面（例如這些面）的鋸齒狀邊界，并使其更加平滑。

1. 在規(guī)則化建筑物覆蓋區(qū)工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)：

• 對于輸入要素，選擇 Buildings_Clean。
• 對于輸出要素類，設(shè)置名稱為 Building_Footprints。
• 對于方法，確認(rèn)已設(shè)置為直角。
• 對于容差，鍵入 1。
• 對于增密，鍵入 1。
• 對于精度，鍵入 0.15。

????????直角方法側(cè)重于創(chuàng)建具有平滑直角的建筑物。 其他選項（例如任意角）更適用于具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型建筑物，但可能無法完全簡化較小、較簡單的建筑物。 雖然您在本練習(xí)中不會執(zhí)行此操作，但是可以選擇運行兩次該工具，每次都使用不同的設(shè)置并選擇不同的建筑物。

????????容差是規(guī)則化覆蓋區(qū)可從其原始要素的邊界偏移的最大距離。 在大多數(shù)情況下，選擇大約為原始柵格像元大?。ㄔ诒揪毩?xí)中為 0.5 米）的兩倍是一個不錯的選擇。

????????增密將確定用于評估規(guī)則化要素為直的或彎的采樣間隔。

????????精度將定義在規(guī)則化過程中使用的格網(wǎng)精度。 它會在 0.05 到 0.25 之間變化，可以通過反復(fù)試驗對其值進(jìn)行微調(diào)。

1. 單擊運行。

隨即顯示新要素圖層，其中顯示了經(jīng)過規(guī)則化的建筑物面。

1. 保存工程。

手動改善建筑物覆蓋區(qū)

????????Building_Footprints 圖層可提供總體精確的建筑物覆蓋區(qū)。 雖然存在一些小的缺陷，但是在此工作流中，您無需擔(dān)心這個問題。 但是，對于一些面，可能存在需要糾正的更大的問題。 可以通過應(yīng)用快速手動修復(fù)來實現(xiàn)這一點。

????????首先，兩個面不是建筑物，而是高出地面的游樂場。 您需要從圖層中將其移除。

1. 定位在下圖中高亮顯示的一組建筑物：

此區(qū)域中的兩個面是高出地面的游樂場。

1. 在功能區(qū)編輯選項卡的選擇組中，單擊選擇。

1. 單擊游樂場面以將其選中。

1. 在功能區(qū)編輯選項卡的要素組中，單擊刪除。

1. 如有必要，在出現(xiàn)的刪除確認(rèn)窗口中，單擊是。

隨即刪除該面。

1. 在功能區(qū)編輯選項卡的管理編輯內(nèi)容組中，單擊保存以保存編輯。 出現(xiàn)提示時，單擊保存編輯窗口中的是。

1. 在功能區(qū)地圖選項卡的導(dǎo)航組中，單擊瀏覽以退出選擇模式。

????????接下來，您將更正面的形狀。 有時，存在一些問題，妨礙根據(jù)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)成功提取建筑物覆蓋區(qū)，如下圖所示。

????????問題似乎主要是由于受到金屬網(wǎng)保護(hù)的空調(diào)元件。 您需要定位該面并對其進(jìn)行修整。

1. 定位在下圖中高亮顯示的建筑物并進(jìn)行放大：

1. 在功能區(qū)編輯選項卡的工具組中，單擊修整。

1. 在地圖上，單擊該面以將其選中。
2. 單擊在下圖中標(biāo)記的三個點以修整該面。

????????注：您必須在面內(nèi)部或邊緣單擊才能正確調(diào)整形狀。 您可以打開捕捉功能以確保指針捕捉到現(xiàn)有要素。

1. 雙擊最后一個點。

隨即對該面進(jìn)行修整。

????????提示：如果操作錯誤，請按 Ctrl+Z 并重試。

1. 在功能區(qū)編輯選項卡的管理編輯內(nèi)容組中，單擊保存。 提示保存編輯內(nèi)容時，單擊是。
2. 在編輯選項卡的選擇組中，單擊清除以取消選擇該面。

1. 在地圖選項卡的導(dǎo)航組中，單擊瀏覽以退出選擇模式。
2. 關(guān)閉修改要素窗格。您可以繼續(xù)優(yōu)化其他建筑物，但為完成本教程的目標(biāo)，您將繼續(xù)下一步。

評估提取的建筑物覆蓋區(qū)

????????要評估提取建筑物覆蓋區(qū)的成功程度，您需要將其與地形底圖進(jìn)行比較，地形底圖包含建筑物覆蓋區(qū)，盡管其不可用于分析目的。

1. 在內(nèi)容窗格中，關(guān)閉 Tuborg_Havn_Ortho_Photo.tif 圖層以顯示底圖。
2. 如有必要，單擊 Building_Footprints 圖層以將其選中。 在功能區(qū)要素圖層選項卡的比較組中，選擇卷簾。

1. 來回滑動，將您的 Building_Footprints 圖層與底圖中的覆蓋區(qū)進(jìn)行比較。

????????總體而言，您的激光雷達(dá)建筑物覆蓋區(qū)與底圖中的建筑物覆蓋區(qū)非常相似，這是對您剛剛完成的工作流的良好驗證。

1. 在功能區(qū)地圖選項卡的導(dǎo)航組中，單擊瀏覽以禁用卷簾工具。
2. 保存工程。

????????您已經(jīng)生成了建筑物要素類，并使用地理處理和編輯工具對其進(jìn)行了清理。

提取逼真的 3D 建筑物

????????現(xiàn)在，您將從 LAS 數(shù)據(jù)集中提取逼真的 3D 建筑物。 為此，您將使用目前已生成的所有元素：分類為建筑物、DEM 和建筑物覆蓋區(qū)的 LAS 數(shù)據(jù)集點。 結(jié)果將是一個多面體圖層，此格式可用于存儲復(fù)雜的 3D 矢量要素。

創(chuàng)建多面體圖層

????????您將在 3D 場景中執(zhí)行此部分以啟用建筑物的 3D 表示，因此您將首先復(fù)制 Building_Footprints 圖層。

1. 在內(nèi)容窗格中，右鍵單擊 Building_Footprints 圖層，然后單擊復(fù)制。

1. 單擊場景選項卡以將其激活。

1. 在內(nèi)容窗格中，右鍵單擊場景，然后單擊粘貼。

????????隨即將 Building_Footprints 圖層添加至場景。 接下來，您將生成 3D 建筑物。

1. 在內(nèi)容窗格中，確保已關(guān)閉 Tuborg_Havn.lasd 圖層。
2. 如有必要，請在功能區(qū)視圖選項卡的窗口組中，單擊地理處理。 如有必要，請在地理處理窗格中單擊后退按鈕。
3. 在地理處理窗格中，搜索并打開LAS 建筑物多面體工具。
4. 在 LAS 建筑物多面體工具窗格中，設(shè)置以下參數(shù)值：

• 對于輸入 LAS 數(shù)據(jù)集，選擇 Tuborg_Havn.lasd。
• 對于輸入要素，選擇 Building_Footprints。
• 對于 LAS 屋頂點選擇，確認(rèn)已選擇建筑物分類點。
• 對于地面高度，保留柵格圖層并選擇 Tuborg_Havn_DEM。
• 對于輸出多面體要素類，設(shè)置為 Multipatch_3D_Buildings。
• 對于簡化容差，輸入 0.5 并確保單位已設(shè)置為米。

對于簡化容差，DEM 柵格像元的大小是一個不錯的選擇。

1. 單擊運行。出現(xiàn)輸出圖層。關(guān)閉除該圖層和底圖之外的所有圖層。您將更改多面體 3D 建筑物的顏色以改善其外觀。
2. 在內(nèi)容窗格的 Multipatch_3D_Buildings 圖層下，右鍵單擊該符號并選擇撒哈拉沙石色。

建筑物將更改顏色。

1. 探索 3D 建筑物并注意許多逼真的建筑細(xì)節(jié)。

????????注：盡管此工作流的結(jié)果可能不一定適合制圖，但是位置是準(zhǔn)確的。 此類 3D 圖層尤其適用于執(zhí)行某些分析，例如通視分析或視域分析。

????????一些建筑物略高于地面。 這是因為它們是使用 Tuborg_Havn_DEM 圖層作為地面參考生成的。 由于 Tuborg_Havn_DEM 來自非常精確的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，因此與場景用于在 3D 中對地面進(jìn)行建模的默認(rèn) WorldElevation3D/Terrain3D 圖層相比，它描繪了略有不同且更加詳細(xì)的地形。

????????您需要將 Tuborg_Havn_DEM 圖層添加至場景的高程表面，以便場景使用該圖層在 Tuborg Havn 鄰域中對更加精確的地形進(jìn)行建模。

1. 在內(nèi)容窗格的高程表面下，右鍵單擊地面，然后選擇添加高程源圖層。

1. 在添加高程源圖層窗口中，依次打開數(shù)據(jù)庫和 Building_Extraction.gbd，然后單擊 Tuborg_Havn_DEM。 單擊確定。

????????將添加 DEM 作為新的地面高程表面，并且場景將刷新以使用該 DEM。 一些建筑物底部的細(xì)小間距隨即消失。

1. 保存工程。

????????可以通過多種方式來使用 3D 建筑物多面體圖層。 可以將其添加至場景，為城市規(guī)劃活動提供支持。 可將其用于執(zhí)行洪水預(yù)測分析、陰影影響分析、視域和視線分析等。

????????本教程中描述的工作流側(cè)重于幫助您了解如何使用激光雷達(dá)以及 3D 建筑物提取過程的許多組件。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-858361.html

到了這里，關(guān)于利用ArcGISPro/GeoScenePro從激光雷達(dá)數(shù)據(jù)中提取 3D 建筑物的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！