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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。

  • If you have a folder named lidar, delete it. This is valid for some installations of QGIS 2.2 and 2.4.

../../../_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.

  • 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

Read the LICENSE.txt file inside the lastools folder. Some of the LAStools are open source and other are closed source and require licensing for most commercial and governmental use. For education and evaluation purposes you can use and test LAStools as much as you need to.

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。

  • Set the project's CRS to ETRS89 / ETRS-TM35FIN.

  • Save the project as forest_lidar.qgs.

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。

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

../../../_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。チュートリアルやその他の資料は、`Rapidlassoのウェブページ <https://rapidlasso.de/>_ で入手できます。

  • 準備ができたら、ビューアを閉じます。

Creating a DEM with LAStools can be done in two steps, first one to classify the point cloud into ground and no ground points and then calculating a DEM using only the ground points.

  • 処理ツールボックス に戻ります。

  • Note the Search... box, write lasground.

  • 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。

  • In the Processing Toolbox, search for las2dem.

  • 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

The result DEM is added to your map with the generic name Output raster file.

注釈

lasgroundlas2dem 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
  • Select ETRS89 / ETRS-TM35FIN as the CRS when prompted.

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。