Modèle de blocs de nettoyage du LIDAR urbain (blocs soulevés des rues)

Nous avons un DEM LIDAR de 1 mètre d'une ville.

Un petit sous-ensemble peut être téléchargé à partir de ce lien :

Cette capture d'écran montre un DEM brut avec une palette de gris (les ceintures plus sombres sont des rues et les rectangles grisâtres et blanchâtres sont des blocs):

Cela correspond à un endroit dans la ville de Santo Domingo, qui peut être vu dans cette capture d'écran de Google:

En moyenne, les blocs sont "élevés" ca. 2 mètres des rues , ce qui n'est pas vrai. Nous voulons avoir un MNT propre pour générer un réseau de cours d'eau et un indice d'humidité topographique (TWI). Avec le DEM fourni (nous n'avons pas les bandes originales du scanner laser), le réseau hydrgraphique semblait suivre une disposition rectangulaire, et TWI a abouti à un motif de blocs . Ces images montrent les résultats:

Ceci est le résultat de flux réseau, généré avec r.watersheden Grass GIS:

Et voici le résultat TWI, généré avec SAGA:

Nous avons essayé quelques procédures pour résoudre cette inexactitude sans succès:

1) Outil de débruitage . Nous avons appliqué l' r.denoiseoutil Grass GIS, mais nous avons eu quelques problèmes avec l'installation du module. Nous l'avons à nouveau exécuté avec un shell dans Windows et nous avons reçu un message de mémoire insuffisante.

2) Filtres . Nous avons effectué différents types de filtres (filtre passe-bas, la médiane, moyenne, etc.), avec des fenêtres différentes tailles, et d' essayer de mettre du poids dans la direction des rues ( Grass GIS, SAGA, QGIS).

3) Géostatistique . Nous avons généré des nuages ​​de points strictement sur les rues (essayé 1000 et 2000 points), généré un modèle de variogramme et ensuite exécuté un krigeage ordinaire pour remplir les blocs. La modélisation des variogrammes et le krigeage ordinaire ont été effectués en Rutilisant différents packages. Nous avons obtenu un variogramme linéaire, donc nous ne comptions pas sur les résultats du krigeage.

4) Autres outils . ALDPATOutil installé , mais impossible de le faire fonctionner car le programme n'a pas pu lire le DEM.

Dans tous les cas, les résultats en termes de réseau de drainage n'étaient pas bons , car nous ne pouvions pas éviter le réseau de cours d'eau rectangulaire; aussi, TWI a toujours abouti à un modèle de blocs .

En particulier, avec un résultat interpolé OK, nous avons obtenu un modèle DEM de type point qui a affecté le résultat du réseau. Cependant, l'effet du motif des blocs a été diminué.

De plus, nous avons jeté un œil à cette question et à ses réponses ...

Filtrer les auvents et les bâtiments du DSM pour avoir une élévation de terre nue

... qui nous a redirigés vers Whitebox Geospatial Analysis Tools, mais n'a pas pu convertir notre DEM en LAS format. De plus, nous n'étions pas sûrs de l'efficacité de Bare-Earth DEM toolpour nous, car il est conçu pour supprimer des objets semi-transparents, et non des blocs incorrectement "soulevés", ce qui est notre cas.

Nous voulons toujours générer un DEM de haute qualité pour effectuer notre analyse hydrographique, mais nous ne savons pas quoi d'autre pouvons-nous essayer.

Si vous êtes prêt à utiliser un logiciel alternatif pour résoudre votre problème, je peux suggérer l' outil Supprimer les objets hors-terrain des outils d' analyse géospatiale open source multiplateforme GIS Whitebox (dont je suis le développeur principal). Je me rends compte que vous avez dit dans votre question que vous ne pouviez pas convertir vos données au format LAS, mais l'outil prend un raster, pas un fichier LAS, en entrée. Je pense que vous étiez peut-être en train de mélanger cet outil avec l' outil DEM Bare-Earth , qui prend une entrée LAS. Vous pouvez importer votre DEM raster dans Whitebox en tant que fichier GeoTIFF ou raster binaire à virgule flottante ArcGIS (.flt) ou n'importe quel nombre d'autres formats de raster courants.

Voici un autre exemple de sa capacité à supprimer des bâtiments d'un DEM raster:

Surtout, l'algorithme n'est pas un filtre et n'aura donc pas d'impact sur les élévations des cellules de la grille en dehors des «objets hors-terrain» (bâtiments). Ceci est essentiel si vous souhaitez utiliser votre DEM à terre nue pour calculer l'indice d'humidité. (Cela dit, je remets en question l'utilité d'estimer l'indice d'humidité d'un emplacement urbain ou suburbain dense. De plus, il n'y a pas de réseau de cours d'eau à travers le paysage urbain dense que vous montrez à votre image ... Je suis certain que la plupart des les ruisseaux ont été poncés.)

ÉDITER

En fait, en regardant l'exemple de jeu de données que vous avez téléchargé, je ne sais pas si votre DEM est adapté à utiliser avec l'outil Supprimer les objets hors terrain. J'avais pensé que l'image que vous avez téléchargée souffrait simplement d'une mauvaise symbologie, mais je vois maintenant qu'elle est en fait en terrasses (c'est-à-dire qu'il y a de grandes marches plates dans le DEM). Jetez un œil au profil suivant de votre DEM:

L'outil repose sur des mesures précises de la pente (ce que je ne pense pas que ce soit possible avec votre DEM ... cela devrait être signalé si vous voulez également calculer TWI) et la préservation des limites de pente nettes entre la surface du sol et la bâtiments. Mais dans votre cas, le DEM est très lissé et ces arêtes vives ne sont pas aussi apparentes (vos maisons semblent également avoir une hauteur d'environ 2-3 m, ce qui est un peu étrange). Êtes-vous en mesure de mettre la main sur le DEM LiDAR original non traité, ou mieux encore, sur les données du nuage de points? Pour votre application, j'envisagerais sérieusement de réinterpoler le DEM.

Je dois dire que sans le nuage de points LAS d'origine, vous n'incorporerez plus d'inexactitudes dans les données que par la manipulation raster. Le DEM fourni semble relativement propre pour un DEM fortement urbanisé de 1 m. Les "carrés surélevés" sont le résultat de triangulations à travers des vides de données, où les bâtiments ne sont pas inclus dans la classe finale de terrain. Vous pouvez également considérer que l'eau ne traversera pas un MNT de terre nue dans le monde réel comme dans votre modèle. Les bâtiments présenteront les limites des processus hydrographiques réels.