CN112256703A - 一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，包括以下步骤：S1、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model；S2、在创建的工具箱中新建一个Model，用于制作插件基础；S3、在Model中插入ArcGIS软件自带的相交工具、3D邻近工具和表至Excel工具，通过编写Model将三个工具进行连接；S4、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击Model，将准备好的点云数据、检查点数据和分块矢量数据加载到Model中，根据Model的提示设置好参数运行即可。本申请通过编写ArcGIS软件的Model，将激光点云、检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值的.xls格式的精度报告，由此解决了现有技术使用LiDAR360激光点云数据处理软件对点云的精度检查时出现检查点使用不全面的问题。
Description
技术领域
本发明涉及测绘领域激光点云内业数据处理流程，具体涉及一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法。
背景技术
传统对激光点云数据生成的地面点的精度检查，是通过LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具进行检查并出具精度报告。但是，本发明的发明人经过研究发现，如果测区范围大，检查点多(如有几百个)，当使用LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具，检查点云的精度时，不能将所有的检查点使用，只会自动选择一部分检查点(即检查点使用不全面)作为精度检测使用，这样会导致出具的点云精度报告不全面。
发明内容
针对现有技术使用LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具，对点云的精度检查时出现检查点使用不全面，导致出具的点云精度报告不全面的技术问题，本发明提供一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，包括以下步骤：
S1、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model；
S2、在创建的工具箱中新建一个Model，用于制作插件基础；
S3、在Model中插入ArcGIS软件自带的相交工具、3D邻近工具和表至Excel工具，通过编写Model将相交工具、3D邻近工具和表至Excel工具共三个工具进行连接，具体Model结构编写如下：
S31、将相交工具自身带有变量中的输入要素和输出要素提取出来，将输入要素重新命名为输入检查点汇总矢量和分块矢量且格式为shp，将输出要素重新命名为输出分块检查点的名称且格式为shp，并将相交工具重新命名为提取分块检查点工具，以此将整个项目区的检查点进行分块，生成分块检查点的shp数据，作为与3D邻近工具的连接数据；
S32、将3D邻近工具自身带有变量中的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素提取出来，将邻近要素、位置、增量、输出要素分别重新命名为输入点云矢量且格式为shp、勾选1、勾选2、输出检查点精度矢量且格式为shp，其中的输入要素为所述提取分块检查点工具生成矢量数据，并将3D邻近工具重新命名为点云精度检查工具，以此运用近距离分析方法，提取出与检查点在三维距离上最近的点云点，使点云和检查点形成一一对应的关系，并且表示出点云的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值；
S33、将表至Excel工具自带的输入表、输出Excel文件变量提取出来，再将输出Excel文件重新命名为输出精度报告且需要添加后缀名.xls，其中输入表是上一个所述点云精度检查工具生成的shp数据，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，以此将shp数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S34、将Model里的所有变量选中，鼠标右键选择模型参数，当所有变量上面都出现P时，说明Model属性参数设置成功，保存Model即可；
S4、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击Model，将准备好的.shp格式的点云数据、检查点数据和分块矢量数据加载到Model中，根据Model的提示设置好参数运行即可。
与现有技术相比，本发明提供的基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，是结合ArcGIS软件的一种发明，通过编写ArcGIS软件的Model，将激光点云、检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值的.xls格式的精度报告，具体原理是通过ArcGIS的近距离分析，提取检查点在三维空间上距离最近的点云点，计算检查点与提取点云的高度差，然后再以Excel表格的形式出精度检查报告，由此可以解决现有技术使用LiDAR360激光点云数据处理软件对点云的精度检查时出现检查点使用不全面，导致出具的点云精度报告不全面的技术问题，特别当数据量大时，本发明可以使检查点全部运用到精度检查当中，并出具检查点与点云一一对应的精度报告。
进一步，所述步骤S4中点云数据、检查点数据和分块矢量数据的准备包括：
数据前期准备，将点云数据以.las格式保存，将检查点数据以.csv格式保存，将分块矢量数据以.shp格式保存；
数据格式转换，将点云数据.las格式和检查点数据.csv格式转换成ArcGIS软件中的.shp格式。
进一步，在所述步骤S4之后还包括步骤S5点云精度不达标修改：将检查点导入LiDAR360激光点云数据处理软件自带的控制点报告工具中，由此产生一个和ArcGIS输出的点云精度报告的FID列一样的序列号，通过点云精度报告先找到精度不达标的点云对应的检查点的序列号，再通过FID这一列去找到LiDAR360软件中的检查点，在该检查点的位置对点云进行修改。
附图说明
图1是本发明提供的基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法流程图。
图2是本发明提供的Model编写结构示意图。
图3是本发明提供的Model用户使用界面图示意图。
图4是本发明提供的点云数据、检查点数据和分块矢量数据分别加载到Model中的运行界面示意图。
图5是本发明提供的转换检查点数据的界面示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
请参考图1至图4所示，本发明提供一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，包括以下步骤：
S1、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model，所述工具箱具体可命名为“ArcGIS插件工具箱”；
S2、在创建的工具箱中新建一个Model，用于制作插件基础，所述Model具体可命名为“一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法”；
S3、为了实现出具点云精度报告的功能，需要使用ArcGIS经过要素相交、3D近距离分析、出表共三步，通过Model编写可以将三步合并为一步，减少出错率、使用工具的复杂程度和运行时间，需要在Model中插入ArcGIS软件自带的相交工具、3D邻近工具、表至Excel工具，通过编写Model将三个工具进行连接，具体Model结构编写如下：
S31、将相交工具自身带有变量中的输入要素和输出要素提取出来，为了用户使用方便，添加数据设置参数清晰，将输入要素重新命名为输入检查点汇总矢量和分块矢量且格式为shp，将输出要素重新命名为输出分块检查点的名称且格式为shp，为了方便对Model的管理和修改，明白每一个工具的作用，将相交工具重新命名为提取分块检查点工具，这一步主要是为了将整个项目区的检查点进行分块(由于项目区的面积大，点云数据量大，ArcGIS软件运行内存有限，一般点云个数控制在300万以下最好，所以需要根据检查点的分布，将检查点和点云进行分块处理)，生成分块检查点的shp数据，作为与3D邻近工具的连接数据；
S32、将3D邻近工具自身带有变量中的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素提取出来，为了用户使用方便，添加数据设置参数清晰，将邻近要素、位置、增量、输出要素分别重新命名为输入点云矢量且格式为shp、勾选1、勾选2、输出检查点精度矢量且格式为shp，其中的输入要素为所述提取分块检查点工具生成矢量数据，所以这块就不对输入要素进行重新命名，为了方便对Model的管理和修改，明白每一个工具的作用，将3D邻近工具重新命名为点云精度检查工具，这一步是为运用近距离分析的方法，提取出与检查点在三维距离上最近的点云点，使点云和检查点形成一一对应的关系，并且表示出点云的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值，现在生成出来的还是ArcGIS软件的shp格式的数据，是为了和表至Excel工具进行连接，作为表至Excel工具的输入表变量；
S33、经过相交工具和3D邻近工具两个工具的运用，可以生成出ArcGIS软件的shp格式的精度报告，但是平常提交业主或者使用的都是Excel表格的形式，所以还需要通过表至Excel工具，将shp格式的数据转换成Excel表格的数据，具体包括将表至Excel工具自带的输入表、输出Excel文件变量提取出来，然后再将输出Excel文件重新命名为输出精度报告且需要添加后缀名.xls，其中输入表是上一个所述点云精度检查工具生成的shp数据，所以这里就不对输入表进行重新命名，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，这一步主要是为了将shp数据转换为Excel表格数据，方便提交和使用，最终生成点云精度报告；
S34、将Model里的所有变量选中，鼠标右键选择模型参数，当所有变量上面都出现P时，说明Model属性参数设置成功，保存Model即可，编写完的Model结构图如图2所示，具体所述Model属性参数设置如下：
S4、Model编写完成以后，将ArcGIS工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击Model，将准备好的.shp格式的点云数据、检查点数据和分块矢量数据加载到Model中，根据Model的提示设置好参数运行即可，所述点云数据、检查点数据和分块矢量数据分别加载到Model中的运行界面如图4所示。作为一种实施方式，运行完Model以后，得到第一块点云精度报告.xls，检查点总共有298个，检查完之后，精度报告也有298个并且保留检查点的名称，而同样地使用LiDAR360激光点云数据处理软件输出的精度报告中可以看出只输出了67个检查点并且没有保留检查点的名称，具体ArcGIS出具的点云精度报告如下：
而LiDAR360出具的点云精度报告如下：
与现有技术相比，本发明提供的基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，是结合ArcGIS软件的一种发明，通过编写ArcGIS软件的Model，将激光点云、检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值的.xls格式的精度报告，具体原理是通过ArcGIS的近距离分析，提取检查点在三维空间上距离最近的点云点，计算检查点与提取点云的高度差，然后再以Excel表格的形式出精度检查报告，由此可以解决现有技术使用LiDAR360激光点云数据处理软件对点云的精度检查时出现检查点使用不全面，导致出具的点云精度报告不全面的技术问题，特别当数据量大时，本发明可以使检查点全部运用到精度检查当中，并出具检查点与点云一一对应的精度报告。
作为具体实施例，所述步骤S4中点云数据、检查点数据和分块矢量数据的准备包括：
数据前期准备，将点云数据以.las格式保存，将检查点数据以.csv格式保存，将分块矢量数据以.shp格式保存；
数据格式转换，将点云数据.las格式和检查点数据.csv格式转换成ArcGIS软件中的.shp格式。其中，点云数据的转换具体操作如下：
将点云las数据加载到LiDAR360激光点云数据处理软件中，具体选择路径为数据管理－格式转换－转换为shape，之后点击转换就可以将点云las数据转换为shp数据。而检查点数据转换的具体操作界面图如图5所示。
作为具体实施例，针对现有技术使用LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具进行精度检查时，如果检查出有的点云有问题，根据精度检查对点云精度不合格的地方进行修改，由于检查点使用不全面，不能将全部的检查点位置检查到，对于没有使用检查点地方的不合格点云的修改，就会容易漏掉修改，导致点云修改不全面，即无法对应全部检查点修改精度不达标地方的点云的问题。本发明在所述步骤S4之后还包括步骤S5点云精度不达标修改：将检查点导入LiDAR360激光点云数据处理软件自带的控制点报告工具中，具体选择路径为航带拼接－控制点报告，这块导入LiDAR360软件中会产生一个序列号，这个序列号和ArcGIS输出的点云精度报告的FID列是一样的，通过点云精度报告先找到精度不达标的点云对应的检查点的序列号，再通过FID这一列去找到LiDAR360软件中的检查点，在该检查点的位置对点云进行修改。根据上述第一次出精度报告的方法，将修改的点云再进行精度检查，并出具精度报告，用于成果验收、提交，如果点云第一次检查就达标了，可以直接提交第一次检查的精度报告和点云数据。因此，本发明能对精度不达标的点云修改起到重要作用，使测区范围的点云的精度检查更全面、精确，具体每一个检查点和三维距离上的最近的点云点的高度差值，对于精度不达标的点云数据，可以通过检查点和点云的一一对应关系，将检查点导入到LiDAR360激光点云数据处理软件中，经过检查点的位置，再对点云进行修改，直到点云精度达标为止。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model；
S2、在创建的工具箱中新建一个Model，用于制作插件基础；
S3、在Model中插入ArcGIS软件自带的相交工具、3D邻近工具和表至Excel工具，通过编写Model将相交工具、3D邻近工具和表至Excel工具共三个工具进行连接，具体Model结构编写如下：
S31、将相交工具自身带有变量中的输入要素和输出要素提取出来，将输入要素重新命名为输入检查点汇总矢量和分块矢量且格式为shp，将输出要素重新命名为输出分块检查点的名称且格式为shp，并将相交工具重新命名为提取分块检查点工具，以此将整个项目区的检查点进行分块，生成分块检查点的shp数据，作为与3D邻近工具的连接数据；
S32、将3D邻近工具自身带有变量中的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素提取出来，将邻近要素、位置、增量、输出要素分别重新命名为输入点云矢量且格式为shp、勾选1、勾选2、输出检查点精度矢量且格式为shp，其中的输入要素为所述提取分块检查点工具生成矢量数据，并将3D邻近工具重新命名为点云精度检查工具，以此运用近距离分析方法，提取出与检查点在三维距离上最近的点云点，使点云和检查点形成一一对应的关系，并且表示出点云的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值；
S33、将表至Excel工具自带的输入表、输出Excel文件变量提取出来，再将输出Excel文件重新命名为输出精度报告且需要添加后缀名.xls，其中输入表是上一个所述点云精度检查工具生成的shp数据，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，以此将shp数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S34、将Model里的所有变量选中，鼠标右键选择模型参数，当所有变量上面都出现P时，说明Model属性参数设置成功，保存Model即可；
S4、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击Model，将准备好的.shp格式的点云数据、检查点数据和分块矢量数据加载到Model中，根据Model的提示设置好参数运行即可。
2.根据权利要求1所述的基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，其特征在于，所述步骤S4中点云数据、检查点数据和分块矢量数据的准备包括：
数据前期准备，将点云数据以.las格式保存，将检查点数据以.csv格式保存，将分块矢量数据以.shp格式保存；
数据格式转换，将点云数据.las格式和检查点数据.csv格式转换成ArcGIS软件中的.shp格式。
3.根据权利要求1所述的基于ArcGIS快速输出点云精度报告的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后还包括步骤S5点云精度不达标修改：将检查点导入LiDAR360激光点云数据处理软件自带的控制点报告工具中，由此产生一个和ArcGIS输出的点云精度报告的FID列一样的序列号，通过点云精度报告先找到精度不达标的点云对应的检查点的序列号，再通过FID这一列去找到LiDAR360软件中的检查点，在该检查点的位置对点云进行修改。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 401120 16-6, building 1, No. 1228, Jinkai Avenue, Liangjiang New Area, Yubei District, Chongqing Applicant after: CHONGQING TONGHUI EXPLORATION PROGRAM CO.,LTD. Address before: 401122 3-5, unit 1, building 16, No. 18, Qixia Road, Beibu new area, Chongqing Applicant before: CHONGQING TONGHUI EXPLORATION PROGRAM CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |