点群間の距離を評価することは、ファイルに加えられた編集内容、写真測量の精度、時間の経過に伴う景観の変化の検出、またはライダーセンサーの精度を評価するための優れた方法です。Global Mapperの「点群比較」ツールを使用すると、2つの点群間の標高を簡単に比較できます。Global Mapper Proバージョン24.1では、差分ヒストグラムを生成する機能と、測定された距離をより分かりやすく視覚化するための新しい色分けオプションが追加されました。

パスプロファイルツールを使用すると、このP2Pで生成された点群（RGB）とライダー（標高に応じて色分け）の標高のわずかな違いを確認できます。点群比較ツールを使用すると、この距離を定量化できます。

点群の種類

点群は、地表面とその上のすべてのものを測定する一般的な方法です。GIS では、点群には、ライダーと写真測量の 2 つの基本的なタイプがあります。どちらのタイプも、Global Mapper では区別なく同じツールを使用しますが、ユーザーはそれぞれの制限を知っておくと便利です。ライダーと写真測量で得られた点群を比較する場合は、まずフィルター ライダー ツールを使用して他のすべての分類をオフにして、地表面の点でフィルタリングすることをお勧めします。写真測量の制限の 1 つは、密集した森林の樹冠を透過できないことです。ライダーの地表面の点を写真測量で取得した最も低い点と比較すると、多くの場合、樹木サイズの誤差が生じます。この誤差は、植生の高さを測定する場合に役立つ可能性があります (Thomas、2020)。

この森林のパスプロファイルビューを見ると、写真測量によって得られた点群の暗い点が、ライダーのように必ずしも地面を捉えているとは限らないことがわかります。

点群比較ツール 

ポイントクラウド比較ツールは、一連のポイントクラウド間で3D変化検出を実行し、許容される最小差よりも変化したポイントを検出します。機能的には、あるポイントクラウド内のポイントが、別のソース/コントロールポイントクラウドから設定された距離よりも遠いポイントを検出します。バージョン24.1では、Pixels to Points (P2P) ワークフローのアップデートの一環として、このツールに機能が追加されました。これは、高密度の写真測量ポイントクラウドの精度を、通常より精度の高いLiDARデータと比較して測定するための改良された方法です。すべての設定は、もちろんナレッジベースに記載されていますが、これら2つの新しいオプション設定については、さらに詳しく説明する価値があります。

差分レポートオプションを選択すると、3つのウィンドウが生成されます。そのうち2つは距離ヒストグラムで、ソース（比較対象）と参照（変更点の検出）における点の数と距離を表示します。理想的には、これらの点はベル型の曲線で表される正規分布の誤差を示すはずです。  

ツールの処理が完了すると、測定された差のある点が自動的に選択（赤色）され、それらを新しいレイヤーにコピー＆ペーストするオプションが表示されます。

「汎用フィールドで最も近い点までの距離を保存」オプションを使用すると、測定された距離を点群の色で視覚化できます。処理後、Lidar 描画モードを「汎用」に変更して、これらの結果を確認してください。「汎用」とは、.LAS/.LAZ ファイル形式に組み込まれているこの追加属性オプションを表す用語です。Global Mapper はこのオープンエンド属性を利用して、必要に応じて、計算された距離値を Lidar の一部としてエクスポートできるようにします。

「汎用値による色」の色は、現在アクティブなシェーダーによって決定されます。使用する色を変更するには、ドロップダウンメニューまたは設定メニューでシェーダーを変更してください。

2つの点群の違いを評価した後、「点群のフィット」ツールを使用して、一方の点群の位置をもう一方の点群に合うように調整できます。

同様のワークフローとしてラスター差分法があります。これは、点群をソリッドラスターグリッドまたはデジタル標高モデル（DEM）に変換し、それらを「地形レイヤーの結合/比較」ツールで減算することで、測定された差分を表示する差分ラスターまたはデジタル標高差分レイヤーを生成するものです。

点群と地上基準点（GCP）間の距離を測定するには、 Lidar QCツールを使用します。距離を測定した後、Lidar QCは点群をGCPに近づけることで距離を縮めるオプションを提供します。

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ソース：

Amanda F. Thomas、Amy E. Frazier、Adam J. Mathews、Carlos E. Cordova (2020)「急激な地形変化と草地被覆がUAS-SfM由来標高モデルの垂直精度に及ぼす影響」応用地理学論文集、6:4、336-351、DOI: 10.1080/23754931.2020.1782254