林业版教程(Forestry Tutorial)

这个简易教程是用来帮助用户快速了解易点的特色与功能。在完成教程以后,你将掌握用易点对点云进行地面滤波和森林样地处理。如果有问题和意见建议,请联系easypoint3d@126.com。请在网站下载示例点云,开始探索易点吧。

1 教程概述

以下是教程中包括的课程概述。

功能 描述
读入点云 打开示例点云,并以高程赋色
地面滤波 将原始森林样地点云分为地面和地物(树木)两部分
非地面点归一化 地物点云减去地面点云,去除地形起伏,得到实际树高
森林样地处理 对归一化树木点云进行单木分割,得到每木信息
显示林木信息 显示单木分割点云、树干点云、树干模型、每木列表等
写出点云 保存结果点云,可以选择多种文件格式

2 读入点云

首先打开示例点云easypoint_sample.laz,可以通过①文件菜单、②文件工具条、③拖动文件到显示窗口释放3种方式实现。如下图所示:

点云如果没有颜色,可以通过字段渲染实现多种方式的点云赋色。以高程赋色为例,①在“数据管理器”中选择要赋色的点云;②在菜单中选择“快速渲染”;③在弹出对话框中选择高程Z作为渲染字段;④此时点云颜色与高程对应。如下图所示:

提示:可以在显示窗口中对点云进行三维浏览,旋转是按住鼠标左键拖动,移动是按住鼠标右键拖动,缩放是用鼠标滚轮。

3 地面滤波

地面滤波是为了将地面点云和非地面(树木)点云分开,①在“数据管理器”中选择点云;②在工具栏中选择“地面滤波”按钮;③在弹出对话框中直接按“确定”,弹出进度条开始地面滤波处理,处理完成后,弹出对话框选择是否新建视图来显示地面滤波结果,如果选择否则显示在原窗口中,选择是则会显示在新视图中,同时“数据管理器”中出现两个新点云,ground为地面点,nonground为非地面点;④输出窗口中显示处理时间(本例子48万点云处理时间为2.2秒,比其他地面滤波软件快一个数量级)。如下图所示:

提示:如果只需要地面滤波结果的地面和非地面点云,则可跳过下面几个课程,直接到最后一个课程“写出点云”。

4 非地面点归一化

如上图所示,地面滤波后原始点云被分为地面点和非地面点,在本例中因为地面存在较大坡度,要得到树木实际高度,需要排除地形高差影响,可用非地面点归一化功能实现非地面点减去地面点的目的。①在“数据管理器”中选择非地面点云nonground;②在工具栏中选择“非地面点归一化”按钮;③处理完成后“数据管理器”中出现新的非地面点归一化点云Normalized,同时结果显示在地面滤波结果视图中;④可以点击“全图”按钮,视图中所有点云都会显示,其中上半部分为原地面滤波结果,下图为非地面点归一化结果,可见去掉了地形起伏,基准面变成了平面。如下图所示:

5 森林样地处理

对去掉地面的林木点云可以通过森林样地处理分割出每棵树,并提取单木信息。①在“数据管理器”中选择归一化点云Normalized;②在工具栏中选择“森林样地处理”按钮;③处理完成后“数据管理器”中出现两个新点云,Trees为单木分割后的点云,Trunks为只保留了树干的点云;④单木分割结果以俯视图的方式显示在新视图中,以颜色区分不同的树冠;⑤则在弹出对话框中以列表的方式显示每木信息,包括树木位置、树高、胸径、冠幅,并且可以保存列表文件。如下图所示:

6 显示林木信息

林木信息除了上图中的每木列表还可以多种方式呈现,如单木分割点云、树干点云、树干模型,本课程将展示如何加载树干模型、新建视图、在视图之间移动和拷贝数据。①在工具栏中选择“新建视图”按钮建立新视图,共有四个视图用于显示不同的形式;②在工具栏中选择“打开文件”按钮;③在文件对话框的下拉菜单中选择qsm文件类型,打开在“森林样地处理”过程中自动保存的树干模型qsm文件;④树干模型以圆柱的形式显示;⑤以侧视图的方式显示单木分割后的点云Trees;⑥以侧视图的方式显示树干点云Trunks;⑦叠加显示树干点云和树干模型;⑧点云和模型可以在不同视图之间移动,选择条目并拖放到目标视图列表或视图窗口即可;⑨点云和模型可以在不同视图之间复制,选择条目后右键菜单中“复制”,选择目标视图后右键菜单中“粘贴”即可。如下图所示:

提示:点云和模型不仅可以在不同视图之间移动,也可以复制,在拖动鼠标时按住CTRL键即可。

7 写出点云

上述各步骤处理过程中生成的点云保存在内存而非硬盘中,用户可以选择多种文件格式进行保存,如las、laz、txt、csv、e57。可以通过①文件菜单、②文件工具条、③所选条目的右键菜单3种方式实现。如下图所示: