бирдиги 7 / 11

LiDAR Point Cloud иштетүү жана классификация

Пайдалар:

  • AI иш процессинде LiDAR чекит булуту, кайтаруу, тыгыздык жана класс коддору түшүнүктөрүн туура колдонуу мүмкүнчүлүгү
  • AI менен жерди чыпкалоону, DTM өндүрүшүн жана объектти (имарат, дарак, мамы) классификациялоо кадамдарын конфигурациялоо мүмкүнчүлүгү
  • Профиль бөлүмдөрү жана бийиктик логикасы менен чекит булутунун классификациясынын чыгышын текшерүү мүмкүнчүлүгү

LiDAR (Light Detection and Ranging) – лазердик импульстарды жөнөтүү жана кайтып келүү убактысын өлчөө аркылуу жер бетинин үч өлчөмдүү өлчөөлөрүн чыгарган активдүү аныктоо технологиясы. Натыйжада миллиондогон, ал тургай миллиарддаган чекиттерден турган чекиттүү булут; Ар бир чекиттин x, y, z координаттары жана кошумча атрибуттары бар. LiDAR изилдөө инженериясында; Бул санариптик рельефтин моделдерин өндүрүү, токой жана шаар аймактарын моделдөө жана инфраструктураны (электр линиялары, жолдор) түзүү үчүн зарыл. Бул бөлүмдө биз жасалма интеллект чекиттүү булуттарды иштетүүнү жана классификацияны кантип тездеткенин карайбыз. Принцип: AI классификацияны сунуштайт; Бийиктиги жана секциясынын логикасы менен текшерүү инженерде калат.

Негизги терминдер. Return - ар кандай беттерден (дарактын жалбырактары, бутактары, жер) чагылдырылган бир лазердик импульстун бир нече жаңырыктары; Биринчи бурулуш көбүнчө үстүнкү бет, акыркы бурулуш көбүнчө жер болуп саналат. Интенсивдүүлүк – кайтарылган сигналдын күчү; Бул беттин түрү жөнүндө маалымат берет. Класс коду ар бир пунктка дайындалган стандарттык белги (жер, имарат, жапыз/орто/бийик өсүмдүктөр, суу, электр линиясы сыяктуу); Ал LAS/LAZ файл форматында сакталат. Жерди чыпкалоо - бул жерде эмес чекиттерди алып салуу жана жылаңач жер бетин (DTM) алып салуу процесси. Voxel, 3D мейкиндигиндеги клетка; чекиттүү булутту суюлтуу / иштетүү үчүн колдонулат.

Point Cloud иштетүүдө AIдын ролу

Жасалма интеллект бул тармакка үч деңгээлде салым кошот:

  1. Жумуш процесси жана параметрди орнотуу. Жерди чыпкалоону, ызы-чууну жок кылууну, суюлтуу кадамдарын жана параметрлерин сунуштайт; код скелет (мисалы, PDAL, laspy сыяктуу куралдар менен) чыгарат.
  2. Объекттин классификациясы. Терең үйрөнүү моделдери пункттарды имарат, дарак, мамы, унаа сыяктуу класстарга бөлө алат; Бул AI чыныгы жумуш кылган аймак.
  3. Функцияны чыгаруу жана отчет. Ал дарактардын бийиктиги, имараттын полунун аянты жана сызыктардын ийилиши сыяктуу алынган өлчөөлөрдү эсептеген логиканы белгилейт жана жалпылайт.

Сокур так: чекиттүү булут үч өлчөмдүү жана жалпак картада толук көрүнбөйт. Туура эмес классификация (мисалы, көпүрөнү жер катары, жапыз бадалды имарат катары эсептөө) картада күнөөсүз көрүнөт жана DTMди бурмалайт. Демек, классификация профилдик кесимдер менен текшерилиши керек (чекиттик булуттун вертикалдык кесинди капталынан көрүү).

Кеңеш: Классификацияны ырастоодон мурун бир нече жерлерде вертикалдуу бөлүктөрдү алыңыз. Жер классы чындап эле түбүндөгү үзгүлтүксүз бетти ээрчийби, же чатырлардын үстүндө "сүзүп" жатабы? Кесим муну бир караганда көрсөтөт.

Кадам-кадам: DTM Generation үчүн булутту иштетүү

  1. Маалыматтар менен таанышыңыз. Чекиттин тыгыздыгын (чекит/м²), бурулуштардын санын, учурдагы класстын коддорун, CRS жана вертикалдык датумун ырастаңыз.
  2. Таза ызы-чуу. Абадагы (жогорку ызы-чуу) жана жер астындагы (аз ызы-чуу) четтөөлөрдү алып салыңыз.
  3. Жерди чыпкалаңыз. Жерге кирбеген жерлерди (имарат, дарак, унаа) обочолонтуп, жылаңач жер чекиттерин калтырыңыз. Бул кадам DTM жүрөгү болуп саналат.
  4. Бетти түзүү. Негизги чекиттерден тордун DTM интерполяциясын аткарыңыз.
  5. Текшерүү. Профиль бөлүктөрү менен жердин изин текшерүү; Белгилүү бийиктик чекиттери менен бийиктиктерди салыштырыңыз.

Жерди чыпкалоо эмне үчүн маанилүү?

DTM (жылаңач жер) менен DSM (беттик) ортосундагы бир гана айырма - бул жердеги чекиттер бөлүнгөнбү же жокпу. Көлөмдү эсептөө, жантаюу анализи, суунун агымын моделдөө же суу ташкынын изилдөө DTMди талап кылат; Эгерде DSM колдонулса, имараттар жана бак-дарактар ​​"жер" деп жаңылып, натыйжа бурмаланат. Жерди чыпкалоо параметрлери рельефке жараша туураланат: тик эңкейиште өтө агрессивдүү чыпка дагы чыныгы жерди өчүрөт, тегиз жерде, бош чыпка төмөн объекттерди жер деп жаңылышат. AI жакшы баштапкы параметрди сунуш кылышы мүмкүн, бирок натыйжасы кесилишинде сыналышы керек.

Абайлаңыз: көпүрөлөр жана виадуктар классикалык тузак болуп саналат. Бул жер үстүндө илинген түзүлүштөр; Эгерде жер чыпкасы буларды жаңылыштык менен жер деп эсептесе, DTMде иш жүзүндө жок болгон "топтом" түзүлөт жана суунун агымынын анализи такыр туура эмес болуп калат.

Үч мини Case: Сандар боюнча

1-жагдай - Көпүрө капкан. Топон сууну моделдөөдө жер чыпкасы көпүрөнү жер катары классификациялаган; ЖТКда жалган дамба пайда болуп, агымды тоскон жана модель суу агымдын өйдө жагына чогула турганын эсептеген. Профилдик бөлүм көпүрөнү так көрсөткөн; Көпүрө пункттары кайра классификацияланганда, агым туура моделдешти.

2-жагдай — Дарактардын бийиктигин инвентаризациялоо. Токойду изилдөөдө 240 га аянтка AI жардамы менен классификация жогорку өсүмдүк классынан дарактардын чатырчасынын үлгүсүн алып чыгып, дарактын орточо бийиктиги болжол менен 18 м болгон. Бул талаадагы 30 туш келди даракты кол менен өлчөө менен салыштырылган; айырма ±0,8 м чегинде болгон. Көз карандысыз талаа өлчөө моделдин чыгарууну ишенимдүү кылды.

3-жагдай — ызы-чуу чекитинин көтөрүлүү катасы. ДТМ абада илинген бир нече ызы-чуу чекиттерин (канаттуулар, чаңдар) тазалабастан түзүлгөндө, бир камерадагы бийиктик чыныгы мааниден 40 м жогору секирип кеткен. Тартипти көзөмөлдөө жана ызы-чууну тазалоо кадамы бул жеке секириктерди жок кылды. Сабак: DTM алдында сырткы катмарды тазалоо зарыл.

Алсыз тездик / Күчтүү эскертүү

Алсыз билдирүү:

Жер модели бул чекит булуттан чыгат.

Күчтүү билдирүү:

Тапшырма: LiDAR чекит булутунан DTM генерациясынын иштөө процессин жана PDAL/laspy алкагын түзүңүз. Контекст:- Тыгыздык ~12 балл/м², айлануу маалыматы бар, CRS EPSG:5256, TUDKA вертикалдык датуму көрсөтүлүшү керек- Аймак: аралаш (агым, көпүрө, сейрек имарат, тик эңкейиш) Талаптар: 1) Ырааттуулук: ызы-чууну жок кылуу -> жерди чыпкалоо -> DTM интерполяциясы/согуштук чыпкалоо.2) risks.3) Текшерүү: профилдин кесилиши жана белгилүү бийиктик чекити менен салыштыруу кадамы.4) DTM менен DSM ортосундагы айырманы жана бул жумушка эмне үчүн DTM керек экенин жазыңыз.

Күчтүү ыкчам тыгыздык рельефтин тобокелдиктерин (көпүрө, эңкейиш) жана текшерүү кадамын берет; чыгып, талаага туура келет.

Көчүрмө төрт шаблон

1) Почта булутунун алдын ала кароосу:

Төмөнкү LAS/LAZ метаберилиштерин чечмелеңиз: чекиттин тыгыздыгы, спиндин бөлүштүрүлүшү, учурдагы класс коддору, CRS/вертикалдык маалымат. Жок же шектүү маалыматты белгилеп, процессти баштоодон мурун эмнелерди чечүү керек экенин тизмектеп алыңыз. Метадайындар: [жыйынтык]

2) Жерди чыпкалоону орнотуу:

PDAL менен жер чыпкалоо кадамдарын жаз; Рельефтин түрү үчүн параметр сунушун бериңиз [тегиз/кеңеш/аралаш]. Ошондой эле көпүрө, жапыз бадалдар жана тик эңкейиш коркунучтары тууралуу эскертет. Профиль бөлүмү менен натыйжаны текшерүү кадамын кошуңуз.

3) объекттин классификациясын текшерүү:

Чектүү булуттун классификациясын (жер/имарат/өсүмдүк/линия) текшерүү планын жазыңыз: кайсы профиль бөлүмдөрү алынышы керек, кайсы класстын аралашмасы күтүлөт (көпүрө-жер, бадал-имарат), ар бирин кантип текшерүү керек.

4) Туунду өлчөө контролу:

Төмөнкү алынган өлчөөлөрдү (дарактын бийиктиги, имараттын изи, сызыктын ийри) ишенимдүүлүгү үчүн текшериңиз: бийиктик, терс маани, четтөөлөр. талаа өлчөө менен салыштыруу үчүн сунуш кошуу. Өлчөмдөрү: [таблица]

Point Cloud түшүнүктөрүн салыштыруу

түшүнүк

Мааниси

Маанилүүлүк

Биринчи/акыркы бурулуш

Соккунун биринчи/акыркы жаңырыгы

Жердин үстүнкү бетине каршы

Класс коду

Чекит белгиси

DTM/DSM жана объект чыгаруу

жер чыпкалоо

Полдун сыртын бөлүү

DTM негизи

Тыгыздыгы (чекит/м²)

Үлгү алуу жыштыгы

Деталь жана тактык чеги

Профиль бөлүмү

Тик кесим көрүнүшү

Классификацияны текшерүү

Жалпы каталар

  • Жер чыпкалоосуз DTM өндүрүү. Чынында, DSM алынган; джинсы/көлөмү бурмаланган.
  • Көпүрөлөрдү/виадуктарды жер катары эсептөө. Жасалма топтом, туура эмес агым модели.
  • ызы-чуу пункттарын тазалоо эмес. Singular джинсы чачырайт.
  • Классификацияны кесилиши боюнча текшерүү эмес. Картада бейкүнөө карап 3D каталар жок.
  • Вертикалдык датуларды этибарга албоо. Джинсы туура эмес шилтемеде отурат.
  • Деталдардын жетишсиз интенсивдүүлүгүн күтүүдө. Чекиттик диапазондон кичине объекттерди чечүү мүмкүн эмес.

Кыскача айтканда

LiDAR чекиттүү булуттарды иштетүүдө жасалма интеллект; Бул жумуш процессин түзөтүү, жерди чыпкалоо параметрлери, объекттин классификациясы жана алынган өлчөмдү эсептөө үчүн тездеткич. DTM өндүрүүдө милдеттүү кадам жер чыпкалоо болуп саналат; Эгер бул алынып салынса, DSM алынат жана бийиктик/көлөм/агымдын анализдери бурмаланат. Көпүрөлөр, тик эңкейиштер жана ызы-чуу пункттары типтүү капкандар. Ар бир классификацияны профилдик бөлүмдөр жана белгилүү бийиктик чекиттери менен текшериңиз; Ар дайым вертикалдуу маалымат тактоо.

Колдонмо тапшырмасы

LiDAR сценарийин тандаңыз (мисалы, агымы жана көпүрөсү бар өрөөн). AI ызы-чууну жок кылууну, жерди чыпкалоону жана DTM интерполяция кадамдарын чыгарсын; Көпүрө жана эңкейиш коркунучтары жөнүндө эскертүүнү сураныңыз. Андан кийин текшерүү планын жазыңыз: профиль бөлүмүн кайда алып бара турганыңызды жана аны кайсы белгилүү бийиктик чекиттери менен салыштыра турганыңызды конкреттештириңиз.

текшерүү тизмеси

  • [ ] Мен чекиттин тыгыздыгын, айлануу маалыматын жана CRS/вертикалдык маалыматын тастыктадым.
  • [ ] Мен ызы-чуу/чыгармаларды тазаладым.
  • [ ] Мен жерди чыпкалоо менен DTM үчүн жердин сыртын бөлдүм.
  • [ ] Мен көпүрө/виадук жана эңкейиш коркунучтарын текшердим.
  • [ ] Мен профилдик бөлүмдөр менен классификацияны текшердим.
  • [ ] Мен бийиктиктерди белгилүү чекиттер менен салыштырдым.
  • [ ] Мен бийиктик/көлөм/агым иши үчүн DSM эмес, DTM колдондум.
  • [ ] Мен классификацияны инженердин макулдугунда сактадым.