15.8. Lesson: DEM vanuit gegevens van LiDAR

U kunt het uiterlijk van uw kaarten verbeteren door gebruik te maken van verschillende achtergrondafbeeldingen. U zou de basiskaart of de luchtfoto kunnen gebruiken die u eerder heeft gebruikt, maar een raster met schaduw voor heuvels van het terrein zal er in sommige situaties beter uitzien.

U zult LAStools gebruiken om een DEM uit een gegevensset van LiDAR te nemen en dan een raster met een schaduw voor heuvels maken om later in uw kaartweergave te gebruiken.

Het doel voor deze les: LAStools installeren en een DEM berekenen vanuit gegevens van LiDAR en een raster met schaduw voor heuvels.

15.8.1. basic Follow Along: LAStools installeren

Managing LiDAR data within QGIS is possible using the Processing framework and the algorithms provided by LAStools.

Een digitaal hoogtemodel (DEM) kan worden gemaakt op basis van een LiDAR puntenwolk. Vervolgens kunnen eventueel schaduwen worden gegenereerd voor presentatiedoeleinden. De instellingen van het framework Processing dienen als volgt te worden ingesteld om met LAStools aan de slag te gaan:

  • Sluit QGIS, als u dat al heeft gestart.

  • Een oudere plug-in voor LiDAR zou al standaard geïnstalleerd kunnen zijn op uw systeem in de map C:/Program Files/QGIS Valmiera/apps/qgis/python/plugins/processing/.

  • Als u een map heeft die is genaamd lidar, verwijder die. Dit geldt voor sommige installaties van QGIS 2.2 en 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.
  • If you are using a different QGIS version, you can see more installation instructions in this tutorial.

Now you need to install the LAStools to your computer. Get the newest lastools version here and extract the content of the lastools.zip file into a folder in your system, for example, c:\lastools\. The path to the lastools folder cannot have spaces or special characters.

Notitie

Lees het bestand LICENSE.txt in de map LAStools. Sommige van de LAStools zijn open bron en andere zijn gesloten en vereisen een licentie voor meestal commercieel en gebruik door de overheid. Voor educatieve en evaluatie-doeleinden mag u LAStools gebruiken en testen zoveel u wilt.

De plug-in en de actuele algoritmen zijn nu geïnstalleerd op uw computer en bijna klaar om te gebruiken, u dient alleen nog het framework Processing in te stellen om ze te kunnen gebruiken:

  • Open een nieuw project in QGIS.

  • Stel het CRS van het project in op ETRS89 / ETRS-TM35FIN.

  • Sla het project op als forest_lidar.qgs.

De LAStools instellen in QGIS:

  • Ga naar Processing ‣ Opties en configuratie.

  • Ga, in het dialoogvenster Processing opties, naar Providers en dan naar Tools for LiDAR data

  • Selecteer Activate.

  • Stel voor LAStools folder in c:\lastools\ (of de map waarin u LAStools uitpakte).

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

15.8.2. basic Follow Along: Een DEM berekenen met LAStools

U heeft de toolbox Processing al gebruikt in Lesson: Ruimtelijke statistieken om enkele algoritmen van SAGA uit te voeren. Nu gaat u het gebruiken om programma’s van LAStools uit te voeren:

  • Open Processing ‣ Toolbox.

  • Selecteer, in het keuzemenu onderaan, Advanced interface.

  • U zou de categorie Tools for LiDAR data moeten zien.

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

  • Vergroot het om de beschikbare gereedschappen te zien, en vergroot ook de categorie LAStools (het aantal algoritmen kan variëren).

  • Scroll naar beneden totdat u het algoritme lasview vindt, dubbelklik er op om hte te openen.

  • At Input LAS/LAZ file, browse to exercise_data\forestry\lidar\ and select the rautjarvi_lidar.laz file.
../../../_images/lasview_dialog.png

  • Klik op Run.

Nu kunt u de gegevens van LiDAR zien in het dialoogvenster just a little LAS and LAZ viewer:

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

Er zijn vele dingen die u kunt doen binnen deze viewer, maar voor nu kunt u in de viewer klikken en daarin slepen n de puntenwolk van LiDAR om te zien hoe die er uit ziet.

Notitie

If you want to know further details on how the LAStools work, you can read the README text files about each of the tools, in the C:\lastools\bin\ folder. Tutorials and other materials are available at the Rapidlasso webpage.

  • Sluit de viewer als u klaar bent.

Het maken van een DEM met LAStools kan worden gedaan in twee stappen, de eerste om de puntenwolk te classificeren in punten ground en no ground en dan een DEM berekenen met behulp van slechts de punten ground.

  • Ga terug naar de Processing Toolbox.

  • In het vak Zoek..., schrijf lasground.

  • Dubbelklik om het gereedschap lasground te openen en stel het in zoals in deze afbeelding:

../../../_images/lasground_dialog.png
  • The output file is saved to the same folder where the rautjarvi_lidar.laz is located and it is named rautjarvi_lidar_1.las.

U kunt het openen met lasview als u het wilt controleren.

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

The brown points are the points classified as ground and the gray ones are the rest, you can click the letter g to visualize only the ground points or the letter u to see only the unclassified points. Click the letter a to see all the points again. Check the lasview_README.txt file for more commands. If you are interested, also this tutorial about editing LiDAR points manually will show you different operations within the viewer.

  • Sluit de viewer opnieuw.

  • Zoek, in de Processing Toolbox, naar las2dem.

  • Open het gereedschap las2dem en stel het in zoals weergegeven in deze afbeelding:

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

De resulterende DEM wordt toegevoegd aan uw kaart met de algemene naam Output raster file.

Notitie

De gereedschappen lasground en las2dem vereisen een licentie. U kunt de niet gelicenseerde gereedschappen gebruiken zoals aangegeven in het bestand over de licentie, maar u krijgt de diagonalen die u kunt bewonderen in de afbeelding met de resultaten.

15.8.3. basic Follow Along: Een terrein met schaduw voor heuvels maken

For visualization purposes, a hillshade generated from a DEM gives a better visualization of the terrain:

  • Open Raster ‣ Terreinanalyse ‣ Schaduw heuvels.

  • As the Output layer, browse to exercise_data\forestry\lidar\ and name the file hillshade.tif.

  • Laat de rest van de parameters op de standaard instellingen staan.

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

  • Selecteer ETRS89 / ETRS-TM35FIN als het CRS als daarnaar gevraagd wordt.

Ondanks de diagonale lijnen die zich in het raster met schaduw voor heuvels bevinden, kunt u duidelijk een nauwkeurig reliëf van het gebied zien. U kunt zelfs de de verschillende drainages zien die zijn ingegraven in de bossen.

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

15.8.4. In Conclusion

Using LiDAR data to get a DEM, specially in forested areas, gives good results with not much effort. You could also use ready LiDAR derived DEMs or other sources like the SRTM 9m resolution DEMs. Either way, you can use them to create a hillshade raster to use in your map presentations.

15.8.5. What’s Next?

In de volgende, en laatste stap in deze module, les zult u het raster met schaduw voor heuvels en de resultaten van de inventarisatie van het bos gebruiken om een kaartweergave van de resultaten te maken.