Global Mapper LiDAR模块 您知多少?

Global Mapper软件相信大家都不陌生,从V15版本引入的LiDAR模块如今在全球的LiDAR处理领域已是一支非常重要的力量,特别是V19版本新推出的Pixel-to-Points工具可以说给Global Mapper产品功能带来了革命性的变化,Global Mapper LiDAR模块继承了Global Mapper标准版高性价比的特点, 它的成本只是同类软件产品的一小部分,对于使用或管理地面或机载激光雷达以及其他点云数据集的任何人来说都是必备的工具!


LiDAR模块概述

Global Mapper LiDAR模块是该软件的可选增强功能,可提供众多先进的LiDAR处理工具,包括Pixels-to-Points™,用于从一系列图像中创建摄影测量点云,自动点云分类,自动提取建筑物,树木和电力线,断面查看和点云编辑,自定义数字化或提取三维线和面要素,更快的表面生成,LiDAR质量控制,以及更多。


LiDAR模块提供的主要功能

  • Pixels-to-Points工具,用于从重叠图像创建高密度点云,同步生成正射镶嵌影像和3D Mesh
  • 方便的LiDAR工具栏,可轻松访问关键的编辑和分析功能
  • 多个网格化选项,可实现更快的DSM或DTM生成
  • 访问包含十亿或更多点的点云文件
  • 自动点分类工具,可自动区分未分类层中的建筑物,地面,植被和电力线以及地上公用电缆
  • 要素提取功能可自动创建3D建筑物俯视轮廓,树木和电力线
  • 使用Global Mapper的路径断面工具在垂直透视图中查看和编辑点云
  • 使用垂直断面功能进行3D数字化或自定义特征提取
  • 高级过滤选项,可有效删除错误或不需要的点
  • 可定制的噪声点检测和重新分类
  • 用于简化工作流程的LiDAR脚本命令
  • 从底层图像或网格图层进行点着色
  • 用于使用地面控制点校正点云高程的LiDAR QC工具
  • 多种点云可视化选项,包括分类、强度、高程、RGB和点密度
  • 支持报告LiDAR统计数据
  • 支持导入和导出最常见的点云格式
  • 支持NIR(近红外)点属性,可选择创建NDVI或NDWI网格
  • LiDAR排序优化,提高显示和分析速度。

Pixels-to-Points™

这款功能强大的工具随着LiDAR模块的19版本推出,可以从一系列重叠图像(例如无人机收集的带地理标记的图像)中创建像LiDAR点云一样的高密度3D点云。使用模块的附加功能,随后可以处理此点云以识别和重新分类地面,建筑物和其他常见分类类型,并根据需要过滤和编辑数据。

将图像转换为点云

点云生成的摄影测量原理

采用摄影测量原理(基于影像进行测量),目前处于测试版的Pixels-to-Points工具分析相邻图像中可识别物体之间的关系,以确定相应表面的三维坐标。作为点生成过程的副产品,Pixels-to-Points工具可以通过对每个点中的RGB值进行网格化来创建正射校正图像,以及具有照片级逼真纹理的3D Mesh。

像素到点工具的工作原理

创建点云的过程首先将图像简单加载到“像素到点”对话框中。为获得最佳效果,建议至少60%重叠并均匀分布从不同角度拍摄的照片。可以预览单个图像,并且可以移除最终点云不需要的图像。然后可以应用各种设置来确定输出质量,分析方法等。最后,可以可选地添加地面控制点以调整点云的水平和垂直定位。处理完成后,点云将自动添加到当前工作空间。在导出到任何支持的点云格式(包括LAS和LAZ)之前,可以对其进行进一步处理或编辑。

Pixels-to-Points过程占用大量内存,可能需要几个小时才能处理完,具体取决于输入数据和质量设置。建议在具有至少16GB 内存的专用计算机上执行此过程。Pixels-to-Points工具还需要64位操作系统。


自动重新分类

基于LiDAR文件或点云的几何属性和其他特性,LiDAR模块的自动重分类工具能够准确识别并自动重新分类代表重要点要素类型的点。首先是识别地面点,用于创建DTM或裸地模型。在剩余的地面以上点云内,可以应用特定算法来识别和重新分类高植被、建筑物、电力线或公用电缆。Global Mapper LiDAR模块具有改进的分类算法,可通过“地面分类”对话框中的控制参数过滤出可能的建筑物,树木和电力线等要素。具有多核的机器将实现更快的地面点自动分类。用户还可以对所选择的点执行自动分类以加速处理。

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自动分类前的测试数据
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建筑物和树木的自动分类之后
lidar-powerlines_s.jpg
电力线的分类

手动重新分类

使用七种不同的分类类型快速重新分类点。

  • 地面点
  • 高植被点
  • 中等植被点
  • 低植被点
  • 建筑物点
  • 传输塔点
  • 水体点
  • 噪声点
  • 模型关键点

有效的噪声消除

针对LiDAR用户的主要关注点,Global Mapper LiDAR模块提供了一种有效且高效的方法来消除点云数据中的噪声。这个强大的过滤工具可以重新分类或自动删除超出本地区域内超出地面阈值的规定高度或海拔高程的任何点。


LiDAR质量控制

LiDAR模块提供了一系列用于提高点云质量的工具。点可以手动或自动重新分类,裁剪到感兴趣区域的范围,并且可以自动识别和去除噪声点。LiDAR模块提供了一种用于验证点云垂直精度的工具。使用测量的地面控制点,可以检查并调整整个层中的高程值(如有必要)。


高级LiDAR过滤选项

从“配置窗口”中的“选项”选项卡访问LiDAR过滤选项,以便按分类和/或回波类型轻松过滤。并在导出、网格化和从点云中选择时按类别、高程、颜色、扫描角度、源ID、强度、地上高度、NDVI和NDWI(如果可用)和回波类型过滤LiDAR点。


自动提取建筑物,树木和输电线

特征提取允许用户渲染建筑物,树木和电力线,以更好地可视化LiDAR数据。Global Mapper Lidar模块使用户能够轻松快速地进行特征提取,将适当分类的激光雷达点渲染为2D和3D特征对象。这些强大的数据将帮助那些希望用逼真的代表性对象创建更好,更精确的地球模型的用户。


自定义3D数字化和要素提取

使用新的垂直路径剖面功能,垂直于通过点云的定义路径创建一系列自定义间隔横截面视图。可以在每个连续的断面视图内以规则的间隔快速准确地放置3D顶点。序列完成后,使用Global Mapper的标准数字化工具创建3D线性或区域特征。这是用于从高分辨率点云数据描绘路缘石,公用电缆,管道,排水沟或建筑屋顶线的理想工具。


更快的网格化功能

借助强大的网格技术,可以更快,更灵活地创建高程表面,包括通过分级以及其他技术进行智能抽取。


路径断面编辑

该模块还包括直接在路径断面查看器中利用LiDAR工具栏的功能,以便更快地管理、编辑和重新分类点。该模块包括两个选择选项,用于在“路径断面”查看器中选择点,通过单击和拖动方法进行选择,或通过绘制自定义多边形来选择点。

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结束语

随着LiDAR数据应用快速增长,LiDAR模块通过一系列强大的点云处理工具和卓越的地形创建功能,对Global Mapper的标准版本进行了补充。Global Mapper LiDAR模块继承了Global Mapper标准版高性价比的特点,新的Pixel-to-Points工具可以说是产品功能革命性的变化,并将大大扩展Global Mapper相关领域的应用空间。

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