Twórz modele wysokości koron drzew z lidara w Global Mapper Pro
13 czerwca 2023 r.Global Mapper Pro oferuje narzędzia do tworzenia modeli wysokości koron drzew na podstawie danych z lidaru, bez konieczności stosowania rozszerzeń.
Model wysokości koron drzew (CHM) to raster, który odwzorowuje wysokość drzew jako ciągłą powierzchnię. Reprezentuje on wysokość najwyższego punktu nad ziemią. Można go łatwo utworzyć w programie Global Mapper Pro, tworząc model DTM (cyfrowy model terenu) reprezentujący ziemię, model DSM (cyfrowy model powierzchni) reprezentujący drzewa i odejmując je:
Model wysokości koron drzew = Cyfrowy model powierzchni – Cyfrowy model terenu
Pomiary lasów metodami teledetekcyjnymi, takimi jak lidar, oszczędzają czas i nakład pracy. Lidar może penetrować korony drzew i podszyt, umożliwiając precyzyjne określenie wysokości gruntu – nawet w gęstym lub niedostępnym terenie. Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak lidar „widzi” grunt, zapoznaj się z tym blogiem na temat typów chmur punktów.
Modele wysokości koron drzew pozwalają na wizualizację wzorców przestrzennych w wysokościach drzew.
Szybkim sposobem na oszacowanie wysokości drzewa bez użycia rastrów jest zmiana narzędzia Lidar Draw na „Koloruj według wysokości nad ziemią” . To narzędzie mierzy wysokość każdego punktu nad szacowaną powierzchnią gruntu. Aby uzyskać dokładniejsze wyniki, należy najpierw sklasyfikować punkty na ziemi.
UWAGA: Lokalizację poszczególnych drzew, rozmiar korony i wysokość drzewa można uzyskać bezpośrednio z lidaru. Aby dowiedzieć się więcej, obejrzyj ten film na YouTube o wyodrębnianiu cech drzew .
Utwórz model gruntu
Najpierw należy sklasyfikować lidar, aby odróżnić punkty naziemne od roślinności. Global Mapper oferuje narzędzia do automatycznej klasyfikacji lidarów, które ułatwiają ten proces. Więcej informacji można znaleźć w tym filmie poświęconym klasyfikacji lidarów i tworzeniu siatki.
Cyfrowy Model Terenu (NMT) to raster przedstawiający goły teren bez roślinności. Jest to twarda powierzchnia utworzona z najniższych punktów w każdym obszarze. Użyj narzędzia Utwórz Siatkę Wysokości , aby utworzyć NMT z lidara. W ustawieniach wybierz opcję Binning: Minimum i użyj przycisku Filtruj Punkty Lidaru…, aby użyć tylko punktów gruntu.
Cyfrowe modele terenu (DTM) są czasami nazywane numerycznymi modelami terenu (DEM).
Utwórz model korony lasu
Cyfrowy Model Powierzchni (DSM) reprezentuje najwyższe punkty na danym obszarze, którym w tym przypadku jest wierzchołek korony lasu. Użyj narzędzia Utwórz Siatkę Wysokości , aby utworzyć DSM z danych lidarowych. W ustawieniach wybierz opcję Binning: Minimum i użyj przycisku Filtruj Punkty Lidarowe…, aby użyć tylko roślinności; w przeciwnym razie model wysokości będzie również reprezentował budynki i inne konstrukcje w danych.
Upewnij się, że rozdzielczość danych (lub rozmiar komórki siatki) jest wystarczająco mała, aby wyświetlić drzewa.
Odejmij je, aby utworzyć plik CHM
Model wysokości koron drzew to różnica wysokości między modelem DTM a modelem DSM. Widać to na poniższym rysunku, który przedstawia dwie ułożone warstwy z perspektywy prostopadłej. Po odjęciu, powstały raster będzie zawierał wartości wysokości drzew zamiast wysokości, co jest typowe dla rastrów.
Ten prostopadły profil przedstawia różnicę wysokości pomiędzy modelem DTM (brązowy) a modelem DSM (zielony).
Odejmij warstwy za pomocą narzędzia „Połącz/Porównaj warstwy terenu” . Wybierz opcję „Odejmowanie – bez znaku”, ponieważ wiemy, że wszystkie wartości będą dodatnie; wszystkie drzewa znajdują się nad ziemią. To sprawia, że kolejność wprowadzania warstw nie ma znaczenia.
Działa poprzez odjęcie wartości z jednej komórki od wartości z najbliższej komórki w drugiej warstwie dla wszystkich pojedynczych komórek w rastrach.
Obliczenia tworzą nową warstwę CHM, na której można zobaczyć wzorce wysokości drzew na badanym obszarze. Można je porównać z innymi danymi, aby pomóc w ustaleniu przyczyn takiego rozkładu wysokości. Na przykład, można ocenić nachylenie i ekspozycję, zmieniając shader modelu DTM. Można również wprowadzić inne dane, takie jak opady deszczu, gleba i inne wskaźniki terenu.
Wartości w tej siatce przedstawiają wysokość roślinności, nie gruntu.
Aby nadać danym styl za pomocą koloru, możesz użyć opcji shadera, aby wizualnie odróżnić drzewa „wysokie” od „niskich”. Powyższy obrazek wykorzystuje wbudowany shader Magma Shader, ale możesz również tworzyć własne.
Lidar na tych zdjęciach został pobrany bezpłatnie z mapy krajowej USGS . Wypróbuj Global Mapper Pro, pobierając bezpłatną, 14-dniową wersję próbną już dziś!
