LAS 转栅格函数

总览

LAS 转栅格函数用于渲染使用 LAS 文件格式存储的激光雷达数据。当使用 LAS 栅格类型将激光雷达数据添加到镶嵌数据集时，将使用此函数。使用此函数，您需要指定输入属性和输出属性。而且，由于数据分辨率和将点数据转换为栅格数据所需的时间的原因，此函数可将预处理过的栅格数据文件写到输出位置（缓存）。

备注

将多点数据添加到镶嵌数据集时使用此函数。在将数据添加到镶嵌数据集时，需要打开属性来定义某些输入和输出属性，例如像素大小。

LAS 是美国摄影测量与遥感协会 (ASPRS) 所创建和维护的行业格式。此函数支持版本 1.0、1.1、1.2 和 1.3。

输入属性 控制要处理的 LAS 数据集的不同方面（例如返回类型、分类类型和数据类型）的选择。

通过选择各个 LAS 文件或选择包含 LAS 文件的一个或多个文件夹，LAS 转栅格函数允许您添加 LAS 数据。添加文件夹时，文件夹中的所有 LAS 文件将作为各项目被添加到镶嵌数据集。因此，您将在镶嵌数据集中看到每个 LAS 文件的范围和属性（例如，平均点距离）。对于具有数百或数千个 LAS 文件的文件夹，您可能需要将 LAS 文件夹作为一个数据集来添加，从而在镶嵌数据集中仅创建一个项目。要执行此操作，请选中 将每个文件夹视为一个数据集 。使用此选项时，LAS 文件必须全部使用相同的空间参考系统；否则，这些文件将不会被正确添加。

了解所有点的点间距估算或仅每个返回类型或类类型的点的点间距估算，这一点十分重要。例如，选择第一个或最后一个返回类型后，点密度很高，但如果仅选择第五个返回类型，点密度将更低且平均点间距会更高。通常，地面类类型有很多点，但由于已移除的建筑物或树的原因，将存在许多空白。如果您仅选择建筑物或仅选择大型树木，则会有甚至更多的空白，因而产生更小的点密度和更大的平均点间距。

因此，选择像素大小时，最好使其既能比平均点间距大几倍，但是又要足够小以便能标识间隙或空白区域。比较合理的大小应为点间距的四倍。例如，如果采样数据为 1 米，而且像素大小为 4 ，则每个像素平均会有 16 个点。

输出属性 会影响 LAS 数据的显示方式以及将点转换为栅格的方式。

对于 LAS、LAS 数据集 以及 Terrain 栅格类型来说，输出属性是唯一的。由于输入涉及了点的某种插值，其计算量将非常大，因此显示将比较慢。选择以基础像素大小为输入创建缓存可以提高性能。如果不使用缓存，您可能不得不等待几分钟的才能显示某些表面。

对于文件地理数据库，预处理过的栅格数据文件的输出位置默认为存储镶嵌数据集的地理数据库旁边的位置。使用企业级地理数据库时，这些文件默认存储在地理数据库中。此位置可在 LAS 转栅格属性 对话框的 常规 选项卡中进行更改。

直接添加到镶嵌数据集的 LAS 文件将不使用 LAS 辅助文件中的空间索引 (.lasx)。

参数

属性	说明
LAS 文件或文件夹	LAS 文件或包含 LAS 文件的文件夹的路径和名称。如果移动输入，则可修改此值。使用很多 LAS 文件作为多个部分信号时，建议使用文件夹。
像素大小	向镶嵌数据集中添加 LAS 数据时，必须指定像素大小。 通常，如果像素大小比点间距大三倍，则应该填充数据的空白（例如，除非空白是因为水的原因）。当指定更小的像素大小时，您将想要使用空填充。
数据类型	定义要在生成表面时表示的值。有两种数据类型可供选择： 高程 - 将使用高度（高程）值。 强度 - 强度是反映生成某点的激光雷达脉冲回波强度的一种测量指标（针对每个点而采集）。该值在一定程度上基于被激光雷达脉冲扫到的对象的反射率。其他对强度的描述包括“回波脉冲振幅”和“反射的后向散射强度”。请牢记，反射率是所用波长（通常是在近红外波段）的函数。强度可用于帮助要素检测和提取以及激光雷达点分类，还可以在无可用航空影像时用于替代航空影像。如果激光雷达数据中包含强度值，则可使用这些强度值绘制出类似黑白航空照片的图像。 默认设置为 高程 。
分类	过滤器通过在 LAS 数据集内管理的 LAS 文件的提供程序，定义点的分类。对于 分类 过滤器，无论分类如何，您都可以选择 任何 添加所有点；您也可以选择多个点。分类类型如下所列。 任意 从不分类 未分类 地面 低植被 中等植被 高植被 建筑物 噪声低点 模型关键点 水域 铁路 路面 Reserved12 钢丝护网 导线 输电塔 线结构导体 桥板 高噪音
返回	来自激光雷达传感器的单个脉冲可被返回多次，因为其可在地面上或地表以上的不同高度反映对象，从而导致脉冲在不同的时间返回到传感器。因此，返回类型可用于区分地面回波和其他回波，例如树冠。 对于“返回”过滤器，您可以选择 任何 添加所有激光雷达回波，也可以选择多个回波。 返回 类型是第一个到第十五个和最后一个。
插值类型	提供了两种插值类型： 分组 - 此过程通过检查位于像素中的点确定最终值方式来确定像素的值。 三角测量 - 通过表面的节点和边形成的三角面所组成的网（然后，将被栅格化），使用 Delaunay 三角测量创建表面。当分组不能用来创建美观的表面时，或放大到将导致低密度激光雷达表面显示的区域时，建议对低密度激光雷达数据使用此方法。 默认设置为 分组 。
像元分配类型	当有多个点要考虑时，确定生成栅格表面时所要使用的 z 值。 平均值 - 使用平均 z 值 最大值 - 使用最大 z 值 最小值 - 使用最小 z 值 总和 - 使用所有 z 值的总和 平均距离权重 - 使用由加权平均距离产生的 z 值 默认设置为 平均值 。
空填充	如果在所生成栅格中的像素所表示的区域中未采集任何点，则将出现空白。空白通常由水体或因选择或排除类类型而导致。生成地表时，最常使用空填充。空填充选项如下所列： 空填充共有三个选项： 无 - 无空白会被填充。这是默认设置。 简单 - 使用多达八个相邻像素（带有值）来计算平均值。仅会填充小空白。 平面拟合/IDW - 首先应用 简单 方法，然后使用平面拟合方法；但是，如果拟合误差过大，则应用反距离权重算法。如果空白周围边界框的宽度或高度大于 最大宽度 值，将不填充空白。 默认设置为 无 。
最大宽度	使用 平面拟合/IDW 空填充方法时，用于空填充的宽度值。这将以 LAS 文件的空间参考系统的单位进行定义。如果此值为空或输入 0 值，则不会使用最大宽度。 仅当 空填充 选择了 平面拟合/IDW 时，此参数才会显示。
插值方法	当插值类型为 三角测量 时使用。 基于已知周围点表面值的未采样点处的表面值的评估。有两种插值方法可用： 线性 - 根据包含查询点 x,y 位置的 terrain 三角形定义的平面来估计 z 值。 自然邻域法 - 通过将基于区域的权重应用于 terrain 的查询点自然邻域来估计 z 值。 默认设置为 线性 。
Z 因子	用于转换 z 值的比例因子。比例因子有两种用途： 将高程单位（例如米或英尺）转换为数据集的水平坐标单位（可能是英尺、米或度）。 为实现视觉效果添加垂直夸大。 当指定 Z 因子 值时，将算术函数添加到镶嵌数据集中项目的函数链。
缓存路径	缓存表面的存储位置。默认情况下，会在镶嵌数据集所处位置旁的文件夹中生成和存储缓存。此文件夹的名称与地理数据库的名称相同，但扩展名为 .cache 。但是，如果镶嵌数据集创建于企业级地理数据库，则将在该地理数据库中创建缓存。
缓存表面数量	使用此表面的不同输入属性（例如，使用一种插值方法相对于另一种方法）可创建的最大缓存数。输入值 0 将使缓存不可用并清除现有缓存。 默认值为 10 。
断开与 LAS 文件的连接	如果不希望镶嵌数据集与源 LAS 文件通信，则选中此复选框。如果使用此选项，将使用缓存来渲染镶嵌数据集。使用缓存文件要比访问源 LAS 文件快，尤其是镶嵌数据集中的源 LAS 文件因网络连接质量较差或数据服务器延迟而性能较差时更是如此。如果服务速度过于缓慢，则可能无法使用 LAS 文件。

了解有关 LAS 转栅格函数的详细信息

激光雷达是一种以特定频率和波长发出激光脉冲的主动传感器。这种脉冲被不同的表面吸收或反射，并由传感器接收。来自激光雷达的单个脉冲可作为多个信号返回，因为其可在地面上或地表以上的不同高度反映对象，从而导致脉冲在不同的时间返回到传感器。因此，返回类型可用于区分地面回波和其他回波，例如树冠。LAS 转栅格函数允许您选择一个或多个返回值。

比较返回信号的时间和强度。

通过 LAS 文件的提供程序，定义点的分类。无论点分类如何，您都可选择 任意 添加所有点；也可选择多个点。在 LAS specification 1.3 .pdf 中提供的分类类型为“任意”、(0) 从不分类、(1) 未分类、(2) 地面、(3) 低植被、(4) 中等植被、(5) 高植被、(6) 建筑物、(7) 噪声低点、(8) 模型关键点、(9) 水、(10) 铁路、(11) 路面、(12) 保留12、(13) 钢丝护网、(14) 导线、(15) 输电塔、(16) 线结构导体、(17) 桥板 和 (18) 高噪音。

LAS 数据强度 是反映生成某点的激光雷达脉冲回波强度的一种测量指标（针对每个点而采集）。它是被反射回平面的光圆锥的一部分。其值取决于被反射回来的圆锥的一部分（例如，屋顶为 100％，而树叶则要少得多）和表面击中的反射率。如果圆锥以某个角度碰撞镜像，则无反射。强度可用于帮助要素检测和提取以及激光雷达点分类，还可以在无可用航空影像时用于替代航空影像。如果激光雷达数据中包含强度值，则可使用这些强度值绘制出类似黑白航空照片的图像。

像素大小

由于不同的要素将以不同方式反射、散射或吸收激光雷达激光脉冲，因此激光雷达数据包含数据空白以及数据点之间的不规则间隔。您可以通过分配 像素大小 来创建栅格以补偿数据空白。通常，如果像素大小比点间距大三倍，则应该填充数据的空白（例如，除非空白是因为水的原因）。因此，向镶嵌数据集中添加 LAS 数据时，必须指定像素大小。

了解所有点的点间距估算或仅每个返回类型或类类型的点的点间距估算，这一点十分重要。例如，选择第一个或最后一个返回类型后，点密度很高，但如果仅选择第五个返回类型，点密度将更低且平均点间距会更高。通常，地面类类型有很多点，但由于已移除的建筑物或树的原因，将存在许多空白。如果您仅选择建筑物或仅选择大型树木，则会有甚至更多的空白，因而产生更小的点密度和更大的平均点间距。

因此，选择像素大小时，最好使其既能比平均点间距大几倍，但是又要足够小以便能标识间隙或空白区域。比较合理的大小应为点间距的四倍。例如，如果采样数据为 1 米，而且像素大小为 4 ，则每个像素平均会有 16 个点。

在多数情况下，点间距由供应商随点数据文件一并提供，并可在元数据文件中找到。如果点间距未知，并且具有 ArcGIS 3D Analyst extension，则可使用 点文件信息 工具来获得所提供数据文件的点间距；否则，输入 1 ，添加 LAS 文件，然后查看镶嵌数据集属性表是否存在正确值。如有必要，可编辑在“LAS 转栅格”函数中输入的值。

输出属性

如果像素大小比平均点距离大三到四倍，则可以安全地使用分组。如果像元大小小于平均点距离，则可尝试在关闭空填充的情况下进行分组。如果生成的栅格主要包含空白并只有少数的单数据像元，则分组通常不会产生有意义的高程栅格。您需要增加像素大小或切换到三角测量。如果生成的栅格显示具有斑白空白的足够内容，可能还有一些更大的空白，则可以在打开空填充的情况下使用分组。单击 空填充 下拉箭头，然后选择 简单 或 平面拟合/IDW 。

单位与地图投影之间的转换

用于转换 z 值的比例因子。比例因子有两种用途：

1. 将高程单位（例如米或英尺）转换为数据集的水平坐标单位（可能是英尺、米或度）。

2. 为实现视觉效果添加垂直夸大。

要在英尺和米之间的相互转换，请参阅下表。例如，如果 z 单位是英尺而镶嵌数据集的单位是米，则应使用值 0.3048 将 z 单位从英尺转换为米（1 英尺 = 0.3048 米）。

当您具有一种地理数据（例如，使用经度和纬度坐标的 GCS_WGS84）而 z 单位采用米时，比例因子也非常有用。在这种情况下，您需要将高程单位从米转换为度（0.00001；请参阅以下内容）。度转换的值是近似值。

英尺和米之间的转换因子

英尺和米之间的转换因子

自	至
	英尺	米
英尺	1	0.3048
米	3.28084	1

要应用垂直夸大，必须将转换系数与夸大系数相乘。例如，如果 z 值和数据集坐标的单位均为米，并且您希望以 10 的倍数进行夸大，则比例因子将为单位转换系数（表中的 1）乘以垂直夸大系数 (10)，即 10。再举一例，如果 z 值为米而数据集为地理数据集（度），则需要将单位转换系数 (0.00001) 乘以 10 得出 0.0001。

缓存

渲染 LAS 数据集的运算量可能会非常大。如果不使用缓存，您可能不得不等待几分钟的才能显示某些表面。缓存将在出现以下情况时生成：

• 查看使用 LAS 数据集生成镶嵌图像的镶嵌数据集。

• 构建概视图。

• 同步镶嵌数据集工具 将在 构建项目缓存 处于选中状态的情况下运行。

缓存将在以下情况下进行更新：

• 已更新输入。

• 缓存已删除或缺失。

• 设置函数参数来定义不同的表面，而不是与缓存匹配的表面（例如，使用不同的 返回类型 ）。