Przegląd aplikacji dedykowanych do przetwarzania produktów LiDAR

Szkolenia z wykorzystania Produktów LiDAR Przegląd aplikacji dedykowanych do przetwarzania produktów LiDAR Dział Szkoleń i Marketingu ProGea Consulting szkolenia@progea.pl

Przeglądarki danych LiDAR (1) Fugro Viewer Charakterystyka: odczyt formatów LAS i LAZ (rapidlasso); wizualizacja chmury ALS po atrybutach: wysokość, intensywność, echo, numer szeregu, nr pliku, RGB, itd.; przeglądanie w okanch 2D oraz 3D; profil przez chmury punktów; integracja z plikami TIF (np. ortofotomapa); pomiar w chmurze punktów; generowanie modelu TIN w locie; możliwość rysowania poligonów na chmurze i zapis do pliku SHP. Interferjs oprogramowania Fugro Viewer Źródło: ProGea Consulting 2

Przeglądarki danych LiDAR (2) Geoverse wizualizacja danych LiDAR; autorska metoda kompresji plików LAS; umożliwia pomiar w chmurze; narzędzia do szybkiej nawigacji pomiędzy plikami LAS z podglądem w pełnej rozdzielczości; tworzenie prezentacji multimedialnych; wyświetlanie danych oparte o autorską metodę renderingu UD (Unlimited Detail) przetwarzanie do 2 mln punktów ALS na sekundę. Geoverse Interfejs oprogramowania Geoverse Viewer. Źródło: www.meixnerimaging.com 3

Przeglądarki danych LiDAR (3) M LiDAR Bezpłatna przeglądarka z polska wersją językowa odczyt formatów LAS, LAZ, BIN, ASCII; pomiary w chmurze punktów; selekcja i zapis fragmentu chmury punktów poprzez rysowanie obiektu; tworzenie stereogramów 3D (nvidia) Profile Dostosowanie kolorystyki wysokosci Interfejs oprogramowania M LiDAR Viewer. Źródło: www.i.ytimg.com 4

możliwość pracy z plikami LAS lub skompresowanymi plikami zlas (Esri); wizualizacja 3D poprzez program ArcScene; duże możliwości analityczne danych LiDAR; publikowanie danych LiDAR poprzez program ArcGIS for Server; Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (1) ArcGIS generowanie modeli TIN; Interfejs oprogramowania ArcScene. Źródło: ProGea Consulting do pracy z chmurą punktów niezbędne jest rozszerzenie 3D Analyst; konwersja do wielu formatów rastrowych oraz wektorowych. 5

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (2) DTMaster część pakietu oprogramowania INPHO; pozwala na tworzenie i edycję modeli terenu o wysokiej jakości; współpraca z plikami LAS, XYZ, DXF i innymi; eksport do formatów rastrowych oraz wektorowych; w zależności od wersji możliwa edycja mono - oraz stereoskopowa chmury punktów; Interfejs oprogramowania DTMaster. Źródło: www.lbi-archpro.org bezpośredni import zobrazowań satelitarnych (Landsat, QuickBird i innych). 6

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (3) ENVI LiDAR obsługa formatów LAS, LAZ, TXT, BIN; wizualizacja 2D oraz 3D tworzenie produktów pochodnych danych LiDAR; tworzenie modeli 3D (drzew, budynków, linii energetycznych); interoperacyjność z oprogramowaniem ArcGIS; moduł Quality Assurance pozwalający wykonywać manualną edycję punktów i obiektów; możliwość tworzenia skryptów IDL. Interfejs oprogramowania. Źródło: ProGea Consulting 7

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (4) ERDAS IMAGINE obsługa plików LAS; tworzenie numerycznych modeli terenu oraz pokrycia terenu; tworzenie przekrojów poprzecznych i podłużnych; generowanie warstwic; wizualizacja danych LiDAR w module Imagine Viewer. Interfejs oprogramowania ERDAS IMAGINE. Źródło: ProGea Consulting 8

Oprogramowanie bezpłatne; wsparcie kompresji LAZ; zaprojektowane do analizy obszarów leśnych; umożliwia obliczanie statystyk bezpośrednio z chmury punktów LiDAR; tworzenie modeli terenu; Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (5) FUSION Interfejs oprogramowania FUSION. Źródło: ProGea Consulting normalizacja chmury punktów; wizualizacja 3D; integracja z danymi obrazowymi. Źródło: www.forsys.cfr.washington.edu 9

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (6) GRASS GIS (1) import danych LiDAR w formatach: LAS, LAZ, ASCII (moduły: v.in.xyz, v.in.ascii, v.in.lidar; Numeryczny Model Pokrycia Terenu. Źródło: www.grass.osgeo.org klasyfikacja chmury punktów (moduły: v.lidar.edgedetection, v.lidar.growing, v.lidar.correction); interpolacja (zestaw narzędzi v.surf); eksport danych (v.out.ascii). Numeryczny Model Terenu. Źródło: www.grass.osgeo.org 10

rozbudowane narzędzie GIS Open Source; program podzielony na moduły funkcjonalne (ponad 350 narzędzi); integracja z bazami danych SQL; możliwość użycia narzędzi GRASS w programie QGIS; możliwość automatyzacji poprzez skrypty Python; moduł analiz hydrologicznych; możliwość określania gęstości chmury; Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (7) GRASS GIS (2) zaawansowany silnik wizualizacji danych 2D oraz 3D o nazwie NVIZ. Interfejs oprogramowania GRASS GIS. Źródło: www.grass.osgeo.org 11

pakiet oprogramowania do analizy danych LiDAR ALS, TLS i MLS; wyspecjalizowane narzędzia do klasyfikacji, analizy i wizualizacji danych; możliwość integracji z oprogramowaniem ArcGIS oraz QGIS (plug-in); Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (8) LAStools źródło:www.grass.osgeo.org Okno oprogramowania LAStools modułu las2las. Źródło: www.cs.umc.edu Źródło: www.rapidlasso.com autor (M. Isneburg) oprogramowania jest twórcą formatu kompresji LAZ (biblioteki LASzip) danych LiDAR; oprogramowanie nieustannie rozwijane; możliwość pracy z poziomu linii poleceń jak i poprzez GUI. 12

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (9) LiMON Point Cloud Tools oprogramowanie do wyświetlania, edycji oraz udostępniania chmury punktów LiDAR; możliwość integracji z usługami WMS; wizualizacja danych w 2D i 3D; klasyfikacja manualna oraz automatyczna; generowanie przekrojów przez chmurę punktów; Interfejs oprogramowania Limon Viewer. Źródło: Terramap Sp. z o.o. wyświetlanie danych w opcji stereo; LiMON Server - silnik obliczeń funkcjonujący w środowisku rozproszonym, wykorzystujący technologię CUDA i służący do automatycznego przetwarzania, udostępniania i edycji danych. 13

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (10) LiS aplikacja będąca rozszerzeniem oprogramownia SAGA GIS; wykorzystywane do przetwarzania, wizualizacji i zarządzania danymi LiDAR (ALS, TLS i MLS); specjalistyczne moduły dla leśnictwa (wykrywanie wierzchołków drzew, obliczanie zasobności drzewostanów); Interfejs oprogramowania LiS. Źródło: ProGea Consulting współpraca z bazą danych PostgreSQL w zakresie przechowywania danych LiDAR i ich odczytu; moduł LiS Web pozwala na publikację danych LiDAR w sieci Internet. 14

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (11) LP360 (1) oprogramowania do kompleksowego zarządzania i analizy danych LiDAR; wersja standalone lub zintegrowana w środowisko ArcGIS; import danych LiDAR w formatach: LAS, TXT, MG4; eksport danych do formatów: SHP, TXT, DXF, DGN; Interfejs oprogramowania LP360 w środowisku ArcMap. Źródło: ProGea Consulting intuicyjna praca z oprogramowaniem dzięki zastosowaniu tzw. zadań (Tasks); oprogramowanie dostępne na trzech poziomach licencji: (Basic, Standard, Advanced); 15

tworzenie numerycznych modeli terenu; klasyfikacja chmury punktów; tworzenie modeli 3D; analizy wolumetryczne; filtracja; wykonywanie obrysów roślinności; Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (12) LP360 (2) Interfejs oprogramowania LP360 w środowisku ArcMap. Źródło: ProGea Consulting wektoryzacja linii nieciągłości; profile podłużne i poprzeczne; widoki 3D. Źródło: ProGea Consulting 16

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (13) Map Power View V8i zaawansowany program wspomagania projektowania (CAD); wydajny silnik wizualizacji danych; brak możliwości analizy i edycji danych LiDAR bez wsparcia specjalistycznych rozszerzeń; po wczytaniu chmura punktów konwertowana do formatu POD; Interfejs oprogramowania Map PowerView V8i. Źródło: ProGea Consulting import chmury punktów LiDAR w formatach: BIN, CL3, FLS, FWS, LAS, PTG, PTS, PTX, 3DD, RXP, RSP, XYZ, IXF, E57, POD, TXT. 17

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (14) OPALS narzędzia dostępne jako moduły Python lub poprzez pliki wykonywalne linii poleceń; 28 modułów do analizy danych LiDAR; wysoki stopień automatyzacji; tworzenie numerycznych modeli terenu; klasyfikacja chmury punktów; ekstrakcja modeli 3D; analizy hydrologiczne; narzędzia QA/QC. Interfejs oprogramowania OPALS. Źródło: www.geo.tuwien.ac.at 18

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (15) SAGA GIS Interfejs oprogramowania SAGA GIS. Źródło: ProGea Consulting program Open Source napisany w języku C++ do analizy danych GIS; posiada strukturę modułową (ponad 300 narzędzi); wykorzystuje biblioteki GDAL/OGR; import plików LAS; transformacja pomiędzy układami współrzędnych; wizualizacja chmury punktów; reklasyfikacja oraz ekstrakcja danych LiDAR; tworzenie numerycznych modeli terenu. 19

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (16) SCOP++ przetwarzanie chmury punktów skupione na interpolacji, zarządzaniu i wizualizacji; budowa modułowa (3 moduły); filtracja danych; generowanie numerycznych modeli terenu; wizualizacja wraz z jednoczesną analizą (widoczność, analiza wolumetryczna). Interfejs oprogramowania SCOP++.Źródło: www.gtbi.net/scop Źródło: www.photo.geo.tuwien.ac.at 20

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (17) Pakiet Terrasolid (1) zestaw programów wykorzystywanych do wszechstronnej pracy z chmurą punktów LiDAR; współpracuje z oprogramowaniem Bentley Microstation oraz MapPower View; rozbudowane narzędzia przetwarzania i wykorzystania danych LiDAR ALS oraz TLS i MLS; poszczególne składniki pakietu dopasowane konkretnych grup odbiorców (planowanie przestrzenne, energetyka, geodezja i inne). Moduły m.in. TerraScan, TerraModeler, TerraPhoto, TerraMatch, TerraSlave i in. Źródło: ProGea Consulting 21

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (18) Pakiet Terrasolid (2) TerraScan podstawowa aplikacja TerraSolid; klasyfikacja chmury punktów; analizy linii energetycznych; tworzenie modeli 3D. Źródło: ProGea Consulting TerraModeler generowanie numerycznych modeli terenu; tworzenie linii nieciągłości terenu; generowanie linii warstwicowych. Źródło: ProGea Consulting 22

TerraPhoto przetwarzanie zdjęć cyfrowych (lotniczych oraz MLS); tworzenie ortofotomapy oraz true orthophoto; teksturowanie modeli 3D. Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (19) pakiet Terrasolid (3) TerraMatch algorytmy poprawy jakości surowej chmury punktów; analiza różnic w nakładających się na siebie pasów skanowania. Źródło: ProGea Consulting 23

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (20) Esri LAS Optimizer narzędzie do kompresji plików LAS do formatu zlas (format Esri) oraz dekompresji powrotnej; wersje 32 i 64 bit; program ArcGIS nie jest wymagany; wspiera procesy wielowątkowe; do odczytu plików zlas wymagany ArcGIS w wersji min. 10.2.1. Okno oprogramowania Esri LAS Optimizer. Źródło: ProGea Consulting 24

Aplikacje do przetwarzania danych LiDAR (21) LiDAR Compressor kompresja plików LAS lub ASCII; algorytm kompresji falkowej MrSID; możliwość kompresji bezstratnej do 75% lub stratnej do 90%; technika kompresji dobierana automatycznie; format wyjściowy: MG4 (możliwość odczytu w oprogramowaniu: ArcGIS, MARS, Global Mapper); dostęp do funkcji programu poprzez GUI lub linię komend. Interfejs oprogramowania LiDAR Compressor. Źródło: www.lizardtech.com 25

Aplikacje do analizy produktów LiDAR (22) CityEngine tworzenie fotorealistycznych modeli 3D; unikalne modelowanie proceduralne (przy użyciu skryptów); integracja z oprogramowaniem ArcGIS; import chmury punktów poprzez format multipoint; Interfejs oprogramowania CityEngine. Źródło: www.esri.com Źródło: www.esri.com eksport modeli do formatu Multipatch i dalsza analiza oraz wizualizacja możliwa w oprogramowaniu ArcGIS; udostępnianie modeli poprzez Internet. 26

Aplikacje do analizy produktów LiDAR (23) Geomedia uniwersalne narzędzie GIS; współpraca z bazami danych; integracja danych LiDAR z warstwami rastrowymi i wektorowymi (Geomedia Grid); moduł LiDAR Workbench zawiera zestaw narzędzi do zarządzania i analizy danych skanowania laserowego; Geomedia 3D jest modułem do tworzenia wizualizacji, także danych LiDAR. Interfejs oprogramowania Geomedia. Źródło: www.hexagongeospatial.com 27

Aplikacje do analizy produktów LiDAR (24) QGIS oprogramowanie Open Source do analizy danych przestrzennych; obsługa wszystkich popularnych systemów bazodanowych; import/eksport wielu formatów wektorowych i rastrowych; przetwarzanie danych LiDAR poprzez wtyczki (lastools, GRASS); bogate możliwości analiz rastrowych; automatyzacja przetwarzania poprzez skrypty Python. Interfejs oprogramowania QGIS. Źródło: www.osgeo.org 28

Aplikacje on-line (1) CityPlanner platforma do udostępniania danych 3D; usługa oparta o przetwarzanie w chmurze (cloud processing); w usłudze można przeglądać numeryczne modele terenu, obiekty 3D takie jak budynki oraz ortofotomapę; Interfejs oprogramowania CityPlanner. Źródło: www.cityplanneronline.com możliwość interakcji z użytkownikami portalu poprzez nanoszenie komentarzy, sugestii itp. 29

Aplikacje on-line (2) Lidar Online portal danych LiDAR; chmura punktów przechowywana w chmurze; podgląd danych bez konieczności ściągania na dysk; klasyfikacja i edycja danych LiDAR; tworzenie przekrojów i pomiar; udostępnianie danych. Interfejs oprogramowania Lidar online.źródło: www.lidar-online.com 30

Aplikacje on-line (3) Open Topography bezpłatne udostępnianie danych LiDAR; dostęp do danych na trzech poziomach: przeglądarka google maps; pobieranie rastrowych produktów pochodnych; pobieranie chmury punktów; w przyszłości uruchomione zostaną serwisy przetwarzania i analizy danych LiDAR. Interfejs oprogramowania Open Topography. Źródło: www.opentopography.org 31

Aplikacje on-line (4) Online LIDAR point cloud viewer bezpłatna przeglądarka online chmury punktów; widok 2D, 3D oraz tworzenie przekrojów; dane nie są przesyłane na serwer strony wizualizacja po stronie przeglądarki. Interfejs oprogramowania Online LIDAR point cloud viewer. Źródło: www.lidarview.com 32

Aplikacje on-line (5) DEMONSTRACJA OPROGRAMOWANIA ON-LINE DO WIZUALIZACJI I PRZETWARZANIA DANYCH LIDAR 33

Chmura punktów w bazach danych (1) ORACLE (1) rozszerzenie Oracle Spatial do przechowywania danych przestrzennych; format danych dla chmury punktów SDO_PC; procedury analityczne: SDO_PC_PKG duża wydajność importu i odczytu danych; Źródło: Oracle.com Źródło: Oracle.com 34

Chmura punktów w bazach danych (2) ORACLE (2) chmura punktów przechowywana w dwóch tabelach: tabela bazowa (Base Table) przechowuje metadane (zasięg danych, liczbę wymiarów itp.); tabela BLOB z właściwą chmurą punktów (dane LiDAR mogą zostać podzielone na bloki); przykładowe zapytanie SQL do tabeli z chmurą punktów z użyciem funkcji SDO_PC_PKG.CLIP_PC, zwracające nową tabelę z selekcją przy użyciu definiowanego okna. Źródło: Pro Oracle Spatial SQL> CREATE TABLE zapytania AS SELECT * FROM MDSYS.SDO_PC_BLK_TABLE; -- Query DECLARE inp sdo_pc; BEGIN SELECT pc INTO inp FROM pc_tab WHERE rownum=1; INSERT INTO zapytania SELECT * FROM TABLE(SDO_PC_PKG.CLIP_PC ( inp, -- Input point cloud object SDO_GEOMETRY(2003, 8307, NULL, SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1, 1003, 3), SDO_ORDINATE_ARRAY(-74.1, -73.9, 39.99999,40.00001) ), -- QUERY NULL, NULL, NULL, NULL)); END; / 35

Chmura punktów w bazach danych (3) PostgreSQL pointcloud rozszerzenie umożliwiające przechowywanie chmury punktów; typy danych: PcPoint tabela pojedynczych punktów; PcPatch tabela bloków punktów; biblioteka PDAL pozwala na import chmury punktów w formacie LAS. Źródło: Boundlessgeo 36

Chmura punktów w bazach danych (4) PostgreSQL PDAL <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <Pipeline version="1.0"> <Writer type="drivers.pgpointcloud.writer"> <Option name="connection">dbname= LiDAR' user='postgres'</option> <Option name="table">chmura1</option> <Option name="srid">2180</option> <Filter type="filters.chipper"> <Option name="capacity">400</option> <Filter type="filters.cache"> <Reader type="drivers.las.reader"> <Option name="filename">chmura_punktow.laz</option> <Option name="spatialreference">epsg:2180</option> </Reader> </Filter> </Filter> </Writer> </Pipeline> Źródło: ProGea Consulting biblioteka PDAL pozwala importować: pliki LAS/LAZ; pliki tekstowe/csv; tabele Oracle Spatial; import plików LAS przez tzw. pipeline plik XML opisujący parametry procesu; chmura punktów zaimportowana do bazy PostgreSQL może zostać poddana integracji z danymi wektorowymi poprzez bibliotekę pointcloud_postgis. 37

Szkolenia z wykorzystania Produktów LiDAR Dziękujemy za uwagę! Zapraszamy na stronę internetową www.szkolenialidar.gugik.gov.pl Projekt "Informatyczny System Osłony Kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami-isok", realizowany przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii w konsorcjum z Krajowym Zarządem Gospodarki Wodnej jako liderem, Instytutem Meteorologii i Gospodarki Wodnej- Państwowym Instytutem Badawczym, Instytutem Łączności- Państwowym Instytutem Badawczym oraz Rządowym Centrum Bezpieczeństwa jest finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach 7. osi priorytetowej "Społeczeństwo informacyjne- budowa elektronicznej administracji" Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013.