LAStools – darmowy pakiet do przetwarzania danych LiDAR

LAStools jest pakietem umożliwiającym wykonanie podstawowych operacji na chmurach punktów skaningu laserowego. Został zbudowany w oparciu o opensource’ową (licencja LGPL) bibliotekę LASlib. Same narzędzia są dystrybuowane jako darmowe do celów naukowych i innych niekomercyjnych.

O ile biblioteka LASlib jest wieloplatformowa, tak jedynie część z LAStools posiada kod źródłowy do kompilacji w systemach innych niż Windows. Na szczęście skompilowane programy .exe dają się bez problemu uruchomić z wykorzystaniem Wine, jeśli z Microsoftem nam nie po drodze.

Programy potrafią odczytać chmurę punktów zapisaną w formacie ASCII, LAS, oraz specyficznym dla LASlib – LAZ, czyli LAS skompresowany ZIPem.

Z LAStools możemy skorzystać na dwa sposoby: z linii komend oraz za pośrednictwem prostego GUI (lastool.exe). GUI daje dostęp do większości narzędzi, umożliwia przeglądanie systemu plików, nagłówków plików LAS oraz zasięgów poszczególnych plików. Niestety nie wszystkie parametry są konfigurowalne z jego poziomu. Interfejs lastool prezentuje się następująco:

A oto co można zrobić z użyciem LAStools:

– przeglądać chmurę punktów z użyciem prostej przeglądarki lasview,

– tworzyć rastry z chmury punktów na podstawie wysokości, intensywności, kąta skanowania, liczby odbić na potrzeby analiz (formaty ASC i BIL) lub wizualizacji (pozostałe formaty) – za pomocą programu lasgrid,

– ograniczyć liczbę punktów do 1 w każdej komórce zadanej wielkości – lasthin,

– podzielić dużą chmurę na kwadratowe kafelki – lastile,

– sklejać dane z różnych szeregów lub plików zawierających osobno pierwsze i ostatnie odbicie – lassort,

– utworzyć poligony z zasięgu punktów używając concave hull – lasboundary,

– łączyć chmury z różnych plików i zapisać je w jednym lub wielu plikach wyjściowych – lasmerge,

– konwertować pliki LAS/LAZ na ASCII – las2txt i na Shapefile (MultiPointZ) – las2shp,

– wyciągać dane o zadanych kryteriach (numer odbicia, klasyfikacja, wysokość, zasięg…) i zapisywać w nowych plikach – las2las,

– tworzyć rastrowe DEMy z rzeczywistymi wartościami lub ich wizualizacje (mapy hipsometryczne, cieniowane) – las2dem, poziomice – las2iso i TINy (w formacie ESRI) – las2tin,

– wycinać punkty zawierające się wewnątrz zadanych poligonów, bądź zaliczyć je do zadanej klasy – lasclip,

– porównywać wysokości punktów LiDAR z punktami kontrolnymi – lascontrol,

– normalizować chmurę punktów (zamienić wysokości nad poziomem morza na wysokości nad poziomem gruntu – wymaga to wcześniejszej klasyfikacji), za pomocą narzędzia lasheight,

– dokonywać klasyfikacji gruntu z użyciem algorytmu Axelssona – lasground,

– usuwać z chmury punkty o identycznych współrzędnych x,y lub x,y,z – lasduplicate,

– kompresować i dekompresować pliki do/z formatu LAZ – laszip,

– tworzyć indeks przestrzenny 3D dla chmury punktów, przyspieszający przeglądanie – lasindex.

Do każdego narzędzia jest dołączona dokumentacja w postaci tekstowego pliku README, zawierającego opis dostępnych parametrów i kilka przykładowych przypadków użycia.

Liczba dostępnych funkcji jest więc całkiem spora, a szybkość i stabilność działania zadowalająca. Szczególnie interesującym narzędziem w pakiecie jest lasground – jakość klasyfikacji jest znacznie lepsza niż w przypadku podobnego pakietu FUSION/LDV, a program jest zdecydowanie łatwiejszy w użyciu niż mocno przestarzały ALDPAT lub moduły v.lidar.* z GRASS. Przykładowe wyniki klasyfikacji i filtracji przedstawiam poniżej – niech wyniki mówią same za siebie.

Przekrój przez sklasyfikowaną chmurę punktów. Dane OpenTopography.org

Porównanie wyników klasyfikacji gruntu – od lewej: chmura oryginalna, filtracja w LAStools, filtracja producenta. Dane OpenTopography.org

LAStools można ściągnąć ze strony domowej. Dla użytkowników dostępna jest również grupa dyskusyjna i profil na Facebooku.