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Bereichern Sie Ihre Projekte mit frei zugänglichen IGN-Punktwolken (HD LiDAR)

Verfasst von Sjaak Velthoven

Dieser Artikel wurde vollständig maschinell übersetzt.

 

Im Rahmen des nationalen LiDAR-HD-Programms produziert und verteilt die IGN 3D-Kartierungen des gesamten Bodens und der Oberfläche Frankreichs in LiDAR-Daten.

Die verteilten Daten sind insbesondere kalibrierte Punktwolken, roh oder klassifiziert, sowie 3D-Digitalmodelle (DEM, DSM, MNH usw.).

Mit kostenlosen und quelloffenen Tools ist es möglich, die IGN-Punktwolken (veröffentlicht in .laz- und Lambert-93-Formaten) in das Format .las oder .e57 (lesbar in unserem 3D-Viewer) und in das Bezugskoordinatensystem (RCS) umzuwandeln, das Ihrem Projekt entspricht.

 

 

Folgen Sie diesen Schritten, um eine kontextuelle Punktwolke zu Ihrem Projekt hinzuzufügen!

 

Die folgenden Themen werden in diesem Artikel beschrieben:

 

 

1. Laden Sie Ihre Punktwolke hoch

Das ist der einfachste Schritt!

Laden Sie die Punktwolken-Kachel herunter, die dem Kontext Ihres Projekts entspricht, über diese Schnittstelle.

Für die Schweiz bietet Swisstopo ebenfalls Punktwolken an, die das gesamte Territorium im .las-Format abdecken.

 

 

2. Laden Sie die erforderliche Open-Source-Software zum Transformieren Ihrer Punktwolke herunter

Hier wird es knifflig!

Um Ihre Punktwolke zu transformieren, müssen Sie diese zwei Open-Source-Softwareprogramme installieren:

  1. Miniconda ist eine einfache Version der kostenlosen und quelloffenen Anaconda-Distribution der Programmiersprachen Python und R, angewendet auf die Entwicklung von Data-Science-Anwendungen.

  2. PDAL ist eine quelloffene Bibliothek für die Verarbeitung von Punktwolken-Daten. Es ist ein bisschen wie ein VLC-Player für Punktwolken ;)

 

Eigentlich brauchen wir die Anaconda-Eingabeaufforderung, um PDAL zu verwenden, das sich um die Transformation kümmert.

Lasst uns gehen 👇

 

Die folgenden Themen werden in diesem Abschnitt beschrieben:

 

 

2.1 Installieren Sie Miniconda

PDAL ist von anderen Bibliotheken abhängig, daher ist die einfachste Methode die Verwendung von Miniconda (eine einfache Version von Anaconda).

  1. Gehen Sie zur offiziellen Miniconda-Download-Seite:
    👉 https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html

  2. Starten Sie das Installationsprogramm:
    - Akzeptieren Sie die Lizenzvereinbarung
    - Wählen Sie "Nur für mich" (empfohlen)
    - Behalten Sie den standardmäßigen Installationsort bei
    - Aktivieren Sie "Miniconda3 zu PATH hinzufügen", falls diese Option angeboten wird

  3. Öffnen Sie nach der Installation die Anaconda-Eingabeaufforderung (dies ist das Fenster, das Sie anstelle von CMD/PowerShell für PDAL verwenden werden).

 

2.2 Erstellen Sie eine Conda-Umgebung für PDAL

Es wird empfohlen, PDAL in seiner eigenen Umgebung zu isolieren.

Kopieren Sie in der Anaconda-Eingabeaufforderung den folgenden Befehl und führen Sie ihn aus:

 

conda create -n pdal-env -c conda-forge pdal python=3.10

 

Dies tut drei Dinge:

  • Erstellen Sie eine Umgebung namens pdal-env

  • Installieren Sie PDAL aus dem conda-forge Repository (neueste Version)

  • Installieren von Python (nützlich, wenn Sie PDAL auch in Ihren Python-Skripten verwenden möchten)

 

2.3 Aktivieren Sie die PDAL-Umgebung

Führen Sie in der Anaconda-Eingabeaufforderung vor der Verwendung von PDAL die Umgebung aus, indem Sie folgende Schritte ausführen:

 

conda activate pdal-env

 

Jetzt sollte jeder pdal-Befehl diese Umgebung verwenden.

(Wenn Sie das Terminal schließen, führen Sie conda activate pdal-env erneut aus, wenn Sie es erneut öffnen.)

 

2.4 Überprüfen Sie die Installation

Führen Sie aus:

 

pdal --version pdal --drivers

 

Wenn eine Version angezeigt wird und eine Liste der "readers.* / filters.* / writers.*" erscheint, ist PDAL installiert. ✅ Überprüfen Sie, ob writers.las in der Liste enthalten ist, falls Sie in .las exportieren möchten.

Dasselbe gilt für das Format .e57, das auch von Catenda Hub unterstützt wird ;)

 

 

3. Transformieren Sie Ihre Punktwolke

Wir sind fast dort!

Nur noch ein paar Schritte...

 

Die folgenden Themen werden in diesem Abschnitt beschrieben:

 

 

3.1 Identifizieren Sie den EPSG-Code Ihres Koordinatenreferenzsystems (CRS)

Um Ihre Punktwolke in PDAL zu transformieren, müssen Sie den EPSG-Code kennen, der dem Koordinatensystem Ihres IFC-Modells entspricht.

Hier ist eine nicht-umfassende Liste von SCRs, die das französische Kernland abdecken, und ihre jeweiligen EPSG-Codes.

 

Name

EPSG

Bemerkungen

RGF93 / Lambert-93

2154

Der Standard für das französische Kernland, verwendet für IGN-Punktwolken. Deckt das gesamte Territorium ab.

RGF93 / Lambert CC42

3942

Für Zone 1 (Korsika).

RGF93 / Lambert CC43

3943

Für Zone 2 (Süden bei 44° N).

RGF93 / Lambert CC44

3944

Für Zone 3 (43° N bis 45° N).

RGF93 / Lambert CC45

3945

Für Zone 4 (44° N bis 46° N).

RGF93 / Lambert CC46

3946

Für Zone 5 (45° N bis 47° N).

RGF93 / Lambert CC47

3947

Für Zone 6 (46° N bis 48° N).

RGF93 / Lambert CC48

3948

Für Zone 7 (47° N bis 49° N).

RGF93 / Lambert CC49

3949

Für Zone 8 (48° N bis 50° N).

RGF93 / Lambert CC50

3950

Für Zone 9 (Nord bei 49° N).

 

 

3.2 Transformieren Sie Ihre Punktwolke mit Anaconda und PDAL

Jetzt, da wir den berühmten EPSG-Code kennen, der dem SCR unseres Projekts entspricht, können wir ENDLICH unsere Punktwolke transformieren

 

Hier ist ein Beispiel eines Befehls, mit dem Sie Ihre Punktwolke transformieren können:

 

pdal translate ^ "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.laz" ^ "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.las" ^ reprojection ^ --filters.reprojection.in_srs="EPSG:2154" ^ --filters.reprojection.out_srs="EPSG:3943"

 

🤓 Lassen Sie uns diesen Befehl aufschlüsseln:

  1. pdal translate ist der Hauptbefehl zur Durchführung der Transformation.

  2. "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.laz" ist der Pfad zur .laz-Datei, die aus der IGN-Datenbank heruntergeladen wurde.

  3. "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.laz" ist der Pfad, in dem die zukünftige .las-Datei erstellt wird.

  4. Der Reprojektion-Befehl ---filters.reprojection.in_srs="EPSG:2154" --filters.reprojection.out_srs="EPSG:3943"ermöglicht es Ihnen, die Punktwolke vom Lambert-93-SCR (EPSG:2154) zum CC43-SCR (3943`) umzuprojizieren

 

Kopieren Sie den Befehl und ersetzen Sie einfach die EPSG-Pfade und -Codes in Ein- und Ausgang.

Nach der Ausführung des Befehls wird Ihre neue .las-Datei im angegebenen Zielort generiert.

 

Standardmäßig sind IGN-Punktwolken nicht farblich gekennzeichnet, aber es gibt Befehle in PDAL, um Farben basierend auf der Punkthöhe oder durch Verwendung eines georeferenzierten .tif-Orthophotos mit demselben CRS hinzuzufügen.

Die Open-Source-Software QGIS macht es einfach, georeferenzierte Orthophotos zu generieren.

 

Hier ist der gleiche Befehl mit einem Farbfilter, der auf ein Orthophoto verweist:

 

pdal translate "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.laz" ^ "C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\LHD_FXX_0766_6282_PTS_LAMB93_IGN69.copc.las" ^ reprojection ^ --filters.reprojection.in_srs="EPSG:2154" ^ --filters.reprojection.out_srs="EPSG:3943" ^ colorization ^ --filters.colorization.raster="C:\\Users\\USERNAME\\Downloads\\Orthophoto.tif" ^ --filters.colorization.dimensions="Red:1,Green:2,Blue:3"

 

3.3 Laden Sie Ihre Punktwolke in Ihr Catenda-Hub-Projekt hoch

Nachdem die Transformation abgeschlossen ist (in Ihr Projekt-CRS und im .las- oder .e57-Format), müssen Sie nur noch Ihre Punktwolke in Ihr Catenda-Hub-Projekt hochladen!

Wenn Sie alle Schritte korrekt befolgt haben, sollte sie perfekt mit Ihrem Projekt ausgerichtet sein :)

 

 

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