Verwenden von LIDAR in ArcGIS
ArcGIS unterstützt LIDAR-Daten im Dateiformat ASCII (oder LAS). Es stehen drei verschiedene Formate (Datasets) zur Verfügung, die Sie zur Verwaltung und Verwendung Ihrer LIDAR-Daten in ArcGIS entsprechend Ihren Anforderungen verwenden können. Das sind LAS-Dataset, Terrain-Dataset und Mosaik-Dataset.
ArcGIS-Datasets, die LIDAR-Daten unterstützen
LAS-Dataset | Mosaik-Dataset | Terrain-Dataset | |
|---|---|---|---|
ArcGIS-Anwendungen | ArcCatalog, ArcScene, ArcMap | ArcCatalog, ArcGlobe, ArcMap | ArcCatalog, ArcGlobe, ArcMap |
Speicherorte | Dateisystem | Geodatabase | Geodatabase |
Beziehung zu den LAS-Quelldateien | Verweist auf | Verweist auf | Ohne |
Größenbeschränkung | Beschränkt durch Speicherplatz auf Datenträger | Beschränkt durch zulässige Größe in Geodatabase | Beschränkt durch zulässige Größe in Geodatabase |
Oberflächeneinschränkungen | Unterstützt | Nicht direkt unterstützt (unterstützt, wenn vorhanden in LAS-Dataset oder Terrain-Dataset) | Unterstützt |
LIDAR-Eingabedateien | LAS-Dateien | LAS-Dateien, Terrain-Datasets, LAS-Datasets | Multipoint-Feature-Class |
LIDAR-Typen | Luftgestützt und terrestrisch | Luftgestützt | Luftgestützt |
Rendern | Punkte, triangulierte Oberfläche in 2D und 3D | Raster | Triangulierte Oberfläche |
Analyse | Werkzeuge, die Punktwolken oder TINs aufnehmen können Verwenden mit 3D Analyst-Werkzeugen Verwenden mit LAS-Dataset-Werkzeugen Informationen zu Analysen mit LAS-Datasets | Verwenden mit Werkzeugen, die Raster-Daten aufnehmen können Verwenden mit Spatial Analyst-Werkzeugen und anderen Raster-Dataset-Werkzeugen Informationen zu Analysen mit Raster-Daten | Werkzeuge, die TINs oder Raster-Datasets aufnehmen können Verwenden mit 3D Analyst-Werkzeugen Verwenden mit Spatial Analyst-Werkzeugen und anderen Raster-Dataset-Werkzeugen Informationen zu Analysen mit Terrain-Datasets |
Anzeige | Ausgedünnte Punkte Kann die Anzeige durch Auswahl anderer Klassentypen oder Datentypen ändern Anzeige wird über die Werkzeugleiste des LAS-Datasets oder im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" geändert | Verwendet Cache zur schnelleren Anzeige Kann die Anzeige durch Auswahl anderer Klassentypen oder Datentypen ändern Anzeige wird im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" oder im Fenster "Bildanalyse" geändert | Ausgedünnte Punkte auf Grundlage von Pyramiden Kann die Anzeige durch Auswahl anderer Klassentypen oder Datentypen ändern Anzeige wird im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" geändert |
Bearbeitungspunkte | Kann die Punkte bearbeiten, die sich in den LAS-Dateien befinden | Kann keine Punkte bearbeiten | Kann LAS-Punkte als Multipoints bearbeiten, die vom Terrain-Dataset referenziert werden |
Kombinieren mit Daten | Unterstützt LAS-Dateien, Feature-Classes und Shapefiles | Unterstützt LAS-Dateien, LAS-Datasets, Terrain-Datasets und andere Raster-Formate | Unterstützt LAS und Feature-Classes |
Verwenden von LIDAR als LAS-Dataset
Das LAS-Dataset ermöglicht den schnellen Zugriff auf große Mengen an LIDAR-Daten und Oberflächendaten ohne vorherige Datenkonvertierung oder vorherigen Import. Dadurch wird die Arbeit mit mehreren tausend LAS-Dateien vereinfacht, die zusammen ein ganzes Verwaltungsgebiet abdecken, während für ein spezifisches Untersuchungsgebiet vielleicht nur einige wenige LAS-Dateien vorliegen. Hiermit können Sie LAS-Dateien rasch und bequem untersuchen und erhalten ausführliche Statistiken sowie Angaben zur Area-Coverage der enthaltenen LIDAR-Daten.
Ein LAS-Dataset kann folgendermaßen verwendet werden:
- Ein LAS-Dataset kann in ArcGIS mit ArcMap und ArcScene sowohl in 2D als auch in 3D verwendet werden.
- Sie können als Punkte mit Höhen- oder Punktattribut-Renderern auf Grundlage von bestimmten LIDAR-Filtern angezeigt werden, die auf die Punktwolke angewendet wurden.
- Sie können als trianguliertes Oberflächenmodell gerendert werden.
- Sie können basierend auf bestimmten LIDAR-Filtern mit Höhe, Neigung, Ausrichtung oder Konturlinien angezeigt werden.
- Sie zur Aktualisierung der Quell-LAS-Dateien verwendet werden.
Viele Werkzeuge für LAS-Datasets wurden für luftgestützte LIDAR-Daten entwickelt, bei denen Oberflächen üblicherweise aus der Punktwolke interpretiert werden. So ist es für luftgestützte LIDAR-Daten beispielweise sinnvoll, TIN-basierte Oberflächenansichten umzuschalten oder Raster-DEMs zu interpolieren. Terrestrische LIDAR-Daten hingegen werden in der Regel stärker einbezogen und sind häufig nur für die Anzeige und Verwendung als Punktwolke gültig. ArcGIS ist nicht bekannt, über welche Art LIDAR-Daten Sie verfügen, Sie müssen also darauf achten, es richtig einzusetzen. In den überwiegenden Fällen sollten terrestrische LIDAR-Daten in ArcScene als Punkte verwendet und angezeigt werden. Die Punkte können als Hintergrund zur Digitalisierung von Messwerten und Features verwendet und in andere GIS-Layer integriert angezeigt werden.
Informationen über luftgestützte und terrestrisch erfasste LIDAR-Daten.
Verwenden von LIDAR mit der LAS-Dataset-3D-Ansicht
Die Anzeige von LAS-Datasets mit einer 3D-Perspektive erleichtert Ihnen enorm, die vom LAS-Dataset referenzierten LIDAR-Daten zu visualisieren und zu verstehen. Mit dem LAS-Dataset-Fenster 3D-Ansicht können Sie das LAS-Dataset als Punkte oder als Oberfläche in einer 3D-Umgebung in ArcMap anzeigen. Die 3D-Ansicht ist nur auf der Werkzeugleiste LAS-Dataset in ArcMap verfügbar. 3D-Perspektiven erleichtern es möglicherweise, bestimmte von LIDAR-Daten aufgezeichnete Features zu erkennen, z. B. Oberflächentäler, Berggipfel, Gebäude, Vegetationsarten, Baumkronen, Straßenverläufe, Bach- oder Flussläufe, Bergwerke, Baustellen, Türme und sogar Stromleitungen. Wenn Sie diese Features in 3D zeichnen, können Sie die LIDAR-Daten in GIS überprüfen und fundierte Analyseentscheidungen treffen.
Verwenden von LIDAR mit der LAS-Dataset-2D-Profilansicht
Eine übliche Methode zum Visualisieren, Analysieren und Bearbeiten von LIDAR-Daten ist die Nutzung einer 2D-Querschnittansicht. Eine ausgewählte Menge von LIDAR-Punkten aus einem LAS-Dataset kann mithilfe des Fensters Profilansicht des LAS-Datasets angezeigt und bearbeitet werden; der Zugriff auf dieses Fenster erfolgt über die Werkzeugleiste LAS-Dataset in ArcMap. Die Visualisierung von Querprofilen von LIDAR-Dateien erlaubt Ihnen, Punktsammlungen aus einer einzigartigen Perspektive zu analysieren. 2D-Profilperspektiven erleichtern es möglicherweise, bestimmte von LIDAR-Daten erfasste Features zu erkennen, z. B. Oberflächentäler, Berggipfel, Gebäude, Vegetationsarten, Baumkronen, Straßenverläufe, Bach- oder Flussläufe, Bergwerke, Baustellen, Türme und sogar Stromleitungen. Wenn Sie Querschnitte dieser Features zeichnen, können Sie die LIDAR-Daten in GIS überprüfen und fundierte Analyseentscheidungen treffen.
Im Fenster Profilansicht können Sie die folgenden Aufgaben ausführen:
- Höhen und Entfernungen zwischen Punkten messen
- LAS-Klassifizierungscodes manuell bearbeiten und aktualisieren
- LAS-Punkt-Bit-Feld-Flags manuell bearbeiten
- LIDAR-Punktsätze mit voller Auflösung anzeigen
- Wählen Sie das Fenster 3D-Ansicht des LAS-Datasets
aus, um den ausgewählten LAS-Dataset-Punktsatz in 3D zu visualisieren.
Bearbeiten von LAS-Dateien
LAS-Datasets können bearbeitet werden, um die LAS-Quelldateien oder die LIDAR-Punkte in den LAS-Quelldateien zu aktualisieren. LAS-Datasets können bearbeitet werden, um Fehler zu korrigieren, um Verbesserungen vorzunehmen oder um die Ausdehnung des Datenbereichs zu erweitern bzw. zu verkleinern.
Die folgende Liste enthält allgemeine Beispiele, wie Sie von der Bearbeitung von LAS-Datasets profitieren können:
- Manuelles Beheben von Fehlern in Klassencodes
- Die LIDAR-Punkte zur Datenvalidierung mit vorhandenen GIS-Daten visuell abgleichen, z. B. mit Gebäudedaten.
- Klassifizieren von LIDAR-Punkten mit GIS-Features
- Reklassifizieren von LIDAR-Punkten durch manuelle Auswahl eines oder mehrerer LIDAR-Punkte
- Ändern ganzer Klassifizierungscodes, die aktuell im LAS-Dataset verwendet werden
- Hinzufügen von LAS-Dateien zu bzw. Entfernen von LAS-Dateien aus einem LAS-Dataset zum Vergrößern oder Verkleinern der Datenausdehnung
- Hinzufügen oder Entfernen anderer GIS-Oberflächen-Features, sogenannter Oberflächeneinschränkungen, zu bzw. aus einem LAS-Dataset
- Interaktives Messen von 3D-Entfernungen zwischen sichtbaren Features, beispielsweise Stromleitungen und Bäumen
- Verwenden der LIDAR-Punkte als Hintergrunddaten zur Digitalisierung in neue GIS-Features wie beispielsweise Straßenausstattung
- Zuweisen eines Raumbezugs zu einem Projekt, falls erforderlich
Weitere Informationen zum Bearbeiten von LAS-Dateien in ArcGIS
Verwenden von LIDAR-Daten in Terrain-Datasets
Ein Terrain-Dataset ist ein TIN-basiertes Dataset, das Geodatabase-Feature-Classes als Datenquellen verwendet. Ein TIN (Triangulated Irregular Network) ist eine Datenstruktur zum Modellieren von Oberflächen (z. B. Höhen) als Netzverbund von Dreiecken.
Sie fügen einem Terrain-Dataset LIDAR (LAS-Dateien) hinzu, indem Sie sie in eine Multipoint-Feature-Class in einem Geodatabase-Feature-Dataset importieren. Das Terrain-Dataset wird dann innerhalb dieses Feature-Datasets generiert und kann viel mehr als nur die LIDAR-Daten umfassen.
Terrain-Datasets sind in folgenden Situationen hilfreich:
- Sie können das Terrain ihrer Untersuchungsgebiete darstellen und modellieren, indem sie ihre 3D-Massenpunktbeobachtungen mit anderen Datenquellen integrieren, beispielsweise mit 3D-Features, die mithilfe von Stereo-Messbildverfahren aufgezeichnet wurden.
- Sie möchten viele Typen der räumlichen 3D-Analyse im GIS unter Einsatz der Erweiterung "ArcGIS 3D Analyst" verwenden.
- Sie möchten Raster-basierte digitale Höhenmodelle für die Verwendung in Modell- und Analysesystemen ableiten, beispielsweise in der Erweiterung "ArcGIS Spatial Analyst".
Verwenden von LIDAR in Mosaik-Datasets
Wenn Sie LIDAR-Daten einem Mosaik-Dataset hinzufügen, kann dieses als Raster genutzt und gerendert werden. Sie können so:
- Verwenden Sie Werkzeuge wie "Sichtfeld", "Konturlinie" und "Profil".
- Volumen schätzen
- Das Mosaik-Dataset als DEM nutzen
- Bilddaten orthorektifizieren
- Das Mosaik-Dataset in Anwendungen nutzen, die zwar Raster unterstützen, nicht aber LAS-Dateien oder LAS-Datasets
Das Mosaik-Dataset gleicht dem LAS-Dataset insofern, als es einen Zeiger auf das ursprüngliche Dataset speichert und nicht den ganzen Punkt von einem in ein anderes Format verschiebt. Es ist daher rasch zu erstellen, verfügt über eine geringe Dateigröße und kann bequem mit weiteren LAS-Dateien aktualisiert werden. Alternativ können Sie die LAS-Dateien oder das LAS-Dataset auch in ein Raster-Dataset konvertieren.
Sie können ein Mosaik-Dataset auch dazu verwenden, alle LIDAR-Daten zu katalogisieren.
Informationen zum Hinzufügen von LIDAR-Daten zu einem Mosaik-Dataset