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14.8. レッスン: レーザー測量データからのDEM

さまざまな背景画像を使用することで、地図の外観を改善できます。基本地図も以前に使用してきた空撮画像も使用できますが、地形の陰影起伏ラスターが見栄えを良くする状況もあるでしょう。

LAStoolsを使用してレーザー測量データセットからDEMを抽出し、その後、地図のプレゼンテーションで使用する陰影起伏ラスタを作成します。

このレッスンの目標： LAStoolsをインストールし、レーザー測量データと陰影起伏ラスタからDEMを計算します。

14.8.1. ★☆☆ （初級レベル） 理解しよう: Lastoolsをインストールする

LiDARのデータをQGISで管理するには、プロセシングフレームワークと LAStools が提供するアルゴリズムが必要です。

レーザー測量点群から数値標高モデル（DEM）を取得して、プレゼンテーション目的のために、視覚的により直感的な陰影起伏ラスタを作成できます。最初に、 プロセシング フレームワークの設定を、LAStoolsで動作するように適切に設定する必要があります。

  • QGISをすでに開始している場合は閉じます。

  • 古いライダープラグインは、フォルダ C:/Program Files/QGISValmiera/apps/qgis/python/plugins/processing/ 内のシステムにデフォルトでインストールされる可能性があります。

  • 名前 lidar のフォルダーがある場合、それを削除します。これは、QGIS 2.2および2.4の一部のインストールのために有効です。

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

  • exercise_data\forestry\lidar\ フォルダーに移動し、QGIS_2_2_toolbox.zip ファイルを見つけます。それを開き、lidar フォルダーに展開して今削除したものに置き換えます。

  • 異なるQGISのバージョンを使っている場合は、このチュートリアル にインストールの説明が見つかります。

次に、LAStoolsをコンピュータにインストールする必要があります。最新の lastools バージョンを ここ から入手し、 lastools.zip ファイルの内容をシステム内のフォルダー、例えば C:\lastools\ に展開します。file:lastools フォルダーのパスには、スペースや特殊文字は使用できません。

注釈

lastools フォルダー内部の LICENSE.txt ファイルをお読みください。LAStoolsの一部はオープンソースであり、他は、クローズドソースであり、ほとんどの商用および政府の使用にはライセンスが必要です。教育と評価の目的のためには、必要なだけLAStoolsを使用してテストできます。

今プラグインと実際のアルゴリズムはお手元のコンピュータにインストールされ、使用する準備がほぼできていますので、それらの使用を開始するためにプロセシングフレームワークを設定することが必要であるだけです。

  • QGISで新しいプロジェクトを開きます。

  • プロジェクトのCRSを ETRS89 / ETRS-TM35FIN に設定してください。

  • プロジェクトを forest_lidar.qgs として保存します。

QGISでLAStoolsを設定するには：

  • プロセシング ► オプションと構成 に行きます。

  • プロセシングオプション ダイアログで、 プロバイダ に、その後 LiDARデータのためのツール に行きます。

  • Activate をチェックします。

  • LAStoolsフォルダ について C:\lastools\ （またはLAStoolsを展開したフォルダ）を設定します。

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

14.8.2. ★☆☆ （初級レベル） 理解しよう: LAStoolsでDEMを計算する

いくつかのSAGAアルゴリズムを実行するために、 レッスン: 空間統計 中の プロセシング ツールボックスはすでに使用してきました。ここではLAStoolsプログラムを実行するためにそれを使用しようとしています。

  • プロセシング ► ツールボックス を開きます。

  • 一番下にあるドロップダウンメニューで、高度なインターフェイス を選択します。

  • レーザー測量データ カテゴリのツールが表示されるはずです。

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

  • 利用可能なツールが見えるようにそれを展開し、さらに LAStools カテゴリを展開します（アルゴリズムの数は変化する場合があります）。

  • lasview アルゴリズムが見つかるまで下にスクロールし、見つかったらダブルクリックして開きます。

  • 入力 LAS/LAZファイル で exercise_data\forestry\lidar\ を探し、rautjarvi_lidar.laz ファイルを選択します。

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

  • 実行 をクリックします。

今、 ほんの少しLASとLAZビューア ダイアログウィンドウ内にLiDARデータを見ることができます：

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

このビューア内ではいろいろなことができますが、今はビューアをクリックおよびドラッグしてLiDAR点群にパンし、それがどのように見えるかを確認できます。

注釈

LAStoolsがどのように動くのか詳細が知りたいときは、C:\lastools\bin\ フォルダーにある 各ツールに関する README テキストファイルを読むことができます。

  • 準備ができたら、ビューアを閉じます。

LAStoolsとDEMの作成は2段階で行うことができます。第1は点群を 基準 と 非基準 点に分類すること、次は 基準 点のみ使用してDEMを計算すること。

  • 処理ツールボックス に戻ります。

  • 検索... ボックス注意して、 lasground と書いてください。

  • ダブルクリックして lasground ツールを開き、この画像のように設定します：

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

  • 出力ファイルが rautjarvi_lidar.laz があるのとと同じフォルダーに rautjarvi_lidar_1.las という名前で保存されます。

それを確認したい場合は、lasview で開くことができます。

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

茶色の点は地上に分類された点で、灰色の点はそれ以外の点です。地上の点だけを表示するには g という文字を、分類されていない点だけを表示するには u という文字をクリックします。kbd:a の文字をクリックすると、すべてのポイントを再び見ることができます。その他のコマンドについては lasview_README.txt ファイルを参照してください。もし興味があれば、LiDARポイントの手動編集に関する チュートリアル もご覧ください。このチュートリアルでは、ビューアでのさまざまな操作を紹介しています。

  • 再びビューアを閉じます。

  • プロセッシングツールボックス で las2dem を検索します。

  • las2dem ツールを開き、この画像に示すように設定します。

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

結果DEMは、 出力ラスターファイル という一般的な名前で地図に追加されます。

注釈

lasground と las2dem ツールはライセンスが必要です。ライセンス・ファイルに示されるように、unilicenseのツールを使用できますが、画像結果にはっきりわかる対角線が出ます。

14.8.3. ★☆☆ （初級レベル） 理解しよう: 地形陰影起伏を作る

可視化の目的にはDEMから生成される陰影起伏がより良い

地形の可視化:

  • ラスタ ► 地形分析 ► 陰影 を開きます。

  • 出力レイヤ には、exercise_data\forestry\lidar\ を選択し hillshade.tif というファイル名にします。

  • デフォルトの設定でパラメーターの残りの部分を残します。

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

  • プロンプトが表示されたら ETRS89 / ETRS-TM35FIN をCRSとして選択します。

陰影起伏ラスター結果に残っている対角線にもかかわらず、明らかに地域の正確な起伏を見ることができます。森に掘られている異なる土壌の排水も見ることができます。

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

14.8.4. 結論

LiDARデータを使用してDEMを取得すると、特に森林地帯では、それほど労力をかけずに良い結果が得られます。また、LiDARで取得したDEMや、SRTM 9m解像度DEM のような他のソースを使用することもできます。いずれにせよ、地図プレゼンテーションで使用する陰影起伏ラスタを作成するために、それらを使用することができます。

14.8.5. 次は?

次の、そしてこのモジュールの最後のステップの、レッスンでは、陰影起伏ラスターと森林目録の結果を使用して、結果の地図のプレゼンテーションを作成します。