CN112256781B - 一种基于ArcGIS快速输出具有坡度值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快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，包括第一Model编写和第二Model编写，将激光点云、LiDAR360激光点云数据处理软件生成的坡度图成果和检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值，及对应的坡度值的.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，再通过检查点的位置提取LiDAR360软件生成的坡度图成果的坡度值，并和检查点形成一一对应的关系，然后再以Excel表格的形式出精度检查报告，由此解决了现有使用LiDAR360激光点云数据处理软件对点云的精度检查检查点使用不全，导致无法添加对应检查点的坡度值及无法对应全部检查点修改精度不达标地方点云的问题。

Description

一种基于ArcGIS快速输出具有坡度值点云精度报告的方法
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快速输出具有坡度值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，一方面如果测区范围大，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；另一方面有的业主要求添加坡度值，并按照坡度分段，如果使用LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具，则没有办法将检查点位置的坡度值添加到精度报告中。
发明内容
针对现有技术一方面使用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，另一方面无法使用LiDAR360激光点云数据处理软件自带的精度检查工具，将检查点位置的坡度值添加到精度报告中的技术问题，本发明提供一种基于ArcGIS快速输出具有坡度值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快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，包括第一Model编写和第二Model编写；其中，
所述第一Model编写包括以下步骤：
S11、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model；
S12、在创建的工具箱中新建第一Model，用于制作插件基础；
S13、在第一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，通过编写第一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，具体第一Model结构编写如下：
S131、将相交工具自身带有的输入要素和输出要素变量提取出来，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；
S132、将3D邻近工具自身带有的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素变量提取出来，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的矢量数据，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，生成出ArcGIS软件的shp格式的精度报告；
S133、将表至Excel工具自身带有的输入表、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，以此将精度报告shp格式数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S134、将第一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，说明第一Model属性参数设置成功，保存第一Model即可；
S14、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击第一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第一Model中，根据第一Model的提示设置好参数运行即可；
所述第二Model编写包括以下步骤：
S21、在步骤S11创建的工具箱中新建第二Model，用于制作插件基础；
S22、在第二Model中插入ArcGIS软件自带的镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具和表至Excel工具，通过编写第二Model将镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具和表至Excel工具共五个工具进行连接，具体第二Model结构编写如下：
S221、将镶嵌至新栅格工具自身带有的输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数变量提取出来，将输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数分别重新命名为输入分段坡度图且格式为tif、选择输出坡度图位置、分段坡度图名称且需要添加后缀名.GIF、选择32float、填1，并将镶嵌至新栅格工具重新命名为坡度图合并工具，以此将整个项目区分开的坡度图合并为一个坡度图，方便对整个项目区检查点位置的坡度值提取，生成的坡度图作为与分区统计工具的连接数据；
S222、将缓冲区工具自身带有的输入要素、输出要素、距离变量提取出来，将输入要素、输出要素、距离分别重新命名为输入汇总的检查点且格式为shp、输出面状检查点矢量且格式为shp、分析距离，其中输入汇总的检查点为第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，并将缓冲区工具重新命名为按距离分析检查点工具，以此生成面状的检查点矢量数据，作为与分区统计工具的连接数据；
S223、将分区统计工具自身带有的输入栅格数据或要素区域数据、区域字段、输入赋值栅格、输出栅格、统计类型变量报取出来，将区域字段、输出栅格、统计类型重新命名为选择OBJECTID或者FID、输出坡度图、选择MAXIMUM，并将分区统计工具重新命名为坡度按距离提取最高值分析工具，其中的输入栅格数据或要素区域数据为所述按距离分析检查点工具生成的面状的shp格式检查点矢量数据，输入赋值栅格为所述坡度图合并工具生成的镶嵌的tif格式坡度图，通过分区统计工具将按距离分析检查点工具、坡度图合并工具三个工具连接起来，提取以设定距离为半径的圆形区域类的栅格数据的最大值，将提取的最大值作为该点的坡度值，生成出来的坡度图作为值提取至点工具的连接数据；
S224、将值提取至点工具自身带有的输入点要素、输入栅格、输出点要素变量提取出来，将输出点要素重新命名为输出坡度+X，Y，Z差值精度矢量且格式为shp，其中输入点要素是第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，输入栅格是所述坡度按距离提取最高值分析工具生成的tif格式坡度图，将值提取至点工具重新命名为坡度分段工具，以此生成每一个检查点所在位置对应的坡度值，加上第一Model生成的检查点与点云一一对应的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值，形成一个检查点、点云、差值、坡度值一一对应的矢量数据，以此作为与表至Excel工具的连接数据；
S225、将表至Excel工具自身带有的输入表、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坡度分段工具生成的shp矢量数据，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，以此将shp格式数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S226、将第二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，说明第二Model属性参数设置成功，保存第二Model即可；
S23、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击第二Model，将准备好的第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据、分段的tif格式坡度图数据加载到第二Model中，根据第二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快速输出具有坡度值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软件的第一Model和第二Model，将激光点云、LiDAR360激光点云数据处理软件生成的坡度图成果和检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值，及对应的坡度值的.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，再通过检查点的位置提取LiDAR360激光点云数据处理软件生成的坡度图成果的坡度值，并和检查点形成一一对应的关系，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，以及无法添加对应检查点的坡度值，即不能够将检查点位置的坡度值添加到精度报告中形成一一对应关系的技术问题，为对误差的分布分析起到重要作用，使测区范围的点云的精度检查更全面、精确。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，并可根据业主需求将检查点对应的坡度值添加到精度报告中，以便于对整个项目区点云精度的评估及分析。
进一步，所述步骤S14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S14之后还包括步骤S15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。
进一步，在所述步骤S23之后还包括步骤S24检查验收：通过抽取检查点，用ArcGIS对检查点和坡度值的对应关系，检验抽取检查点在坡度图上的坡度值和精度报告上的坡度值是否一致。
附图说明
图1是本发明提供的基于ArcGIS快速输出具有坡度值点云精度报告的方法流程示意图。
图2是本发明提供的第一Model编写结构示意图。
图3是本发明提供的第一Model用户使用界面图示意图。
图4是本发明提供的将点云数据、检查点数据和分块矢量数据分别加载到第一Model中的运行界面示意图。
图5是本发明提供的第一Model中转换检查点数据的界面示意图。
图6是本发明提供的第二Model编写结构示意图。
图7是本发明提供的第二Model用户使用界面图示意图。
图8是本发明提供的将第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据、分段的tif格式坡度图数据分别加载到第二Model中的运行界面示意图。
图9是本发明提供的实施例中J245点的坡度图上的坡度值和精度报告上的坡度值对比示意图。
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所示，本发明提供一种基于ArcGIS快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，包括第一Model编写和第二Model编写；其中，
所述第一Model编写包括以下步骤：
S11、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”；
S12、在创建的工具箱中新建第一Model，用于制作插件基础，所述第一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”；
S13、为了实现输出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，通过第一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，需要在第一Model中插入ArcGIS软件自带的相交工具、3D邻近工具、表至Excel工具，通过编写第一Model将三个工具进行连接，具体第一Model结构编写如下：
S131、将相交工具自身带有的输入要素和输出要素变量提取出来，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，为了方便对第一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；
S132、将3D邻近工具自身带有的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素变量提取出来，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的矢量数据，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；
S133、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格式的精度报告数据，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；
S134、将第一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，说明第一Model属性参数设置成功，保存第一Model即可，编写完的第一Model结构图和用户使用界面图分别如图2和图3所示，具体所述第一Model属性参数设置如下：
名称 数据类型 类型
输入检查点汇总矢量和分块矢量(shp) 值表 必填
输入点云矢量(shp) 多值 必填
勾选1 布尔型 必填
勾选2 布尔型 必填
输出分块检查点的名称(shp) 要素类 必填
输出检查点精度矢量(shp) 要素类 必填
输出精度报告(添加后缀名.xls) 文件 必填
S14、第一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软件中双击第一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第一Model中，根据第一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第一Model中的运行界面如图4所示。第一个Model的运行主要是生成检查点和点云之间高度差值一一对应的精度报告的矢量数据，作为与第二个Model的连接数据。作为一种实施方式，运行完第一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出的点云精度报告如下：
而LiDAR360出的点云精度报告如下：
所述第二Model编写包括以下步骤：
S21、在步骤S11创建的工具箱中新建第二Model，用于制作插件基础，所述第二Model具体可命名为“一种基于ArcGIS快速输出具有坡度值的点云精度报告的方法”；
S22、为了实现输出点云精度报告的功能，需要使用ArcGIS经过镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具、表至Excel工具共三步，通过第二Model编写可以将五步合并为一步，减少出错率、使用工具的复杂程度和运行时间，需要在第二Model中插入ArcGIS软件自带的镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具和表至Excel工具，通过编写第二Model将前述五个工具进行连接，具体第二Model结构编写如下：
S221、将镶嵌至新栅格工具自身带有的输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数变量提取出来，为了用户使用方便，添加数据设置参数清晰，将输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数分别重新命名为输入分段坡度图且格式为tif、选择输出坡度图位置、分段坡度图名称且需要添加后缀名.GIF、选择32float、填1，为了方便对第二Model的管理和修改，明白每一步的具体作用，将镶嵌至新栅格工具重新命名为坡度图合并工具，有的时候项目区面积较大，生成的坡度图是分开的，这一步主要是为了将整个项目区分开的坡度图合并为一个坡度图，方便对整个项目区检查点位置的坡度值提取，这样既节约时间，又减少错误率，生成的坡度图作为与分区统计工具的连接数据；
S222、将缓冲区工具自身带有的输入要素、输出要素、距离变量提取出来，将输入要素、输出要素、距离分别重新命名为输入汇总的检查点(精度检查后适量)且格式为shp、输出面状检查点矢量且格式为shp、分析距离(根据需求填写)，其中输入汇总的检查点(精度检查后适量shp)为第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，为了方便对第二Model的管理和修改，明白每一步的具体作用，将缓冲区工具重新命名为按距离分析检查点工具，这一步主要是为了生成面状的检查点矢量数据，作为与分区统计工具的连接数据；
S223、将分区统计工具自身带有的输入栅格数据或要素区域数据、区域字段、输入赋值栅格、输出栅格、统计类型变量报取出来，为了用户使用方便，添加数据设置参数清晰，将区域字段、输出栅格、统计类型重新命名为选择OBJECTID或者FID、输出坡度图、选择MAXIMUM，为了方便对第二Model的管理和修改，明白每一步的具体作用，将分区统计工具重新命名为坡度按距离提取最高值分析工具，其中的输入栅格数据或要素区域数据为所述按距离分析检查点工具生成的面状的shp格式检查点矢量数据，输入赋值栅格为所述坡度图合并工具生成的镶嵌的tif格式坡度图，通过分区统计工具将按距离分析检查点工具、坡度图合并工具三个工具连接起来，这一步通过提取以设定距离为半径的圆形区域类的栅格数据的最大值，这个设定距离根据实际情况来设置，通常在悬崖上的坡度值不太准确，所以需要进行一个缓冲区分析，将提取的最大值作为该点的坡度值，生成出来的坡度图作为值提取至点工具的连接数据；
S224、将值提取至点工具自身带有的输入点要素、输入栅格、输出点要素变量提取出来，为了用户使用方便，添加数据设置参数清晰，将输出点要素重新命名为输出坡度+X，Y，Z差值精度矢量且格式为shp，其中输入点要素是第一Model运行完成后生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，输入栅格是所述坡度按距离提取最高值分析工具生成的tif格式坡度图，所以输入点要素和输入栅格变量不进行重新命名，为了方便对第二Model的管理和修改，明白每一步的具体作用，将值提取至点工具重新命名为坡度分段工具，这一步主要是为了生成每一个检查点所在位置对应的坡度值，加上第一Model生成的检查点与点云一一对应的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值，形成一个检查点、点云、差值、坡度值一一对应的矢量数据，以此作为与表至Excel工具的连接数据；
S225、将表至Excel工具自身带有的输入表、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坡度分段工具生成的shp矢量数据，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，以此将shp格式数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S226、将第二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，说明第二Model属性参数设置成功，保存第二Model即可，编写完的第二Model结构图和用户使用界面图分别如图6和图7所示，具体所述第二Model属性参数设置如下：
名称 数据类型 类型 过滤器
输入汇总的检查点(精度检查后矢量shp) 要素图层 必填 无
输入分段坡度图(tif) 多值 必填 无
分析距离(根据需求填写) 线性单位or字段 必填 无
选择MAXIMUM 字符串 必填 无
选择32float 字符串 必填 无
填1 长整型 必填 无
选择OBJECTID或者FID 字段 必填 无
输出坡度+X，Y，Z差值精度矢量(shp) 要素类 必填 无
输出面状检查点矢量(shp) 要素类 必填 无
输出坡度图 栅格数据集 必填 无
输出合并坡度图(tif) 栅格数据集 已派生 无
选择输出坡度图位置 工作空间or栅格目录 必填 无
分段坡度图名称(加后缀.GIF) 字符串 必填 无
输出精度报告(添加后缀名.xls) 文件 必填 无
S23、第二Model编写完成以后，将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击第二Model，将准备好的第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据、分段的tif格式坡度图数据加载到第二Model中，根据第二Model的提示设置好参数运行即可，所述第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据、分段的tif格式坡度图数据加载到第二Model中的运行界面如图8所示。运行完第二Model以后，在原有精度报告的基础上添加了一列“RASTERVALU”代表坡度值，得到具有坡度值的精度报告。作为一种实施方式，ArcGIS出的原有精度报告如下：
LiDAR360出的点云精度报告如下：
而ArcGIS出的具有坡度值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快速输出具有坡度值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软件的第一Model和第二Model，将激光点云、LiDAR360激光点云数据处理软件生成的坡度图成果和检查点数据与ArcGIS结合应用，出具检查点和点云的高度差值，及对应的坡度值的.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，再通过检查点的位置提取LiDAR360激光点云数据处理软件生成的坡度图成果的坡度值，并和检查点形成一一对应的关系，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，以及无法添加对应检查点的坡度值，即不能够将检查点位置的坡度值添加到精度报告中形成一一对应关系的技术问题，为对误差的分布分析起到重要作用，使测区范围的点云的精度检查更全面、精确。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，并可根据业主需求将检查点对应的坡度值添加到精度报告中，以便于对整个项目区点云精度的评估及分析。
作为具体实施例，所述步骤S14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S14之后还包括步骤S15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。
作为具体实施例，在所述步骤S23之后还包括步骤S24检查验收：通过抽取检查点，用ArcGIS对检查点和坡度值的对应关系，检验抽取检查点在坡度图上的坡度值和精度报告上的坡度值是否一致。作为一种实施方式，请参考图9所示，从该图中可以看出，J245点(所有检查点中的一个)的坡度图上的坡度值和精度报告上的坡度值都是52.763168，是一致的，由此表明每一个检查点在坡度图上对应位置提取的值是准确的，并且和对应位置的坡度值形成一一对应的关系，为业主对点云数据的其他相关分析提供资料。
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快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，其特征在于，包括第一Model编写和第二Model编写；其中，
所述第一Model编写包括以下步骤：
S11、在ArcGIS软件中创建一个工具箱，用于存放编写的Model；
S12、在创建的工具箱中新建第一Model，用于制作插件基础；
S13、在第一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，通过编写第一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，具体第一Model结构编写如下：
S131、将相交工具自身带有的输入要素和输出要素变量提取出来，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；
S132、将3D邻近工具自身带有的输入要素、邻近要素、位置、增量、输出要素变量提取出来，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的矢量数据，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，生成出ArcGIS软件的shp格式的精度报告；
S133、将表至Excel工具自身带有的输入表、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，以此将精度报告shp格式数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S134、将第一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，说明第一Model属性参数设置成功，保存第一Model即可；
S14、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击第一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第一Model中，根据第一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；所述第二Model编写包括以下步骤：
S21、在步骤S11创建的工具箱中新建第二Model，用于制作插件基础；
S22、在第二Model中插入ArcGIS软件自带的镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具和表至Excel工具，通过编写第二Model将镶嵌至新栅格工具、缓冲区工具、分区统计工具、值提取至点工具和表至Excel工具共五个工具进行连接，具体第二Model结构编写如下：
S221、将镶嵌至新栅格工具自身带有的输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数变量提取出来，将输入栅格、输出位置、具有扩展名的栅格数据集名称、像素类型、波段数分别重新命名为输入分段坡度图且格式为tif、选择输出坡度图位置、分段坡度图名称且需要添加后缀名.GIF、选择32float、填1，并将镶嵌至新栅格工具重新命名为坡度图合并工具，以此将整个项目区分开的坡度图合并为一个坡度图，方便对整个项目区检查点位置的坡度值提取，生成的坡度图作为与分区统计工具的连接数据；
S222、将缓冲区工具自身带有的输入要素、输出要素、距离变量提取出来，将输入要素、输出要素、距离分别重新命名为输入汇总的检查点且格式为shp、输出面状检查点矢量且格式为shp、分析距离，其中输入汇总的检查点为第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，并将缓冲区工具重新命名为按距离分析检查点工具，以此生成面状的检查点矢量数据，作为与分区统计工具的连接数据；
S223、将分区统计工具自身带有的输入栅格数据或要素区域数据、区域字段、输入赋值栅格、输出栅格、统计类型变量报取出来，将区域字段、输出栅格、统计类型重新命名为选择OBJECTID或者FID、输出坡度图、选择MAXIMUM，并将分区统计工具重新命名为坡度按距离提取最高值分析工具，其中的输入栅格数据或要素区域数据为所述按距离分析检查点工具生成的面状的shp格式检查点矢量数据，输入赋值栅格为所述坡度图合并工具生成的镶嵌的tif格式坡度图，通过分区统计工具将按距离分析检查点工具、坡度图合并工具三个工具连接起来，提取以设定距离为半径的圆形区域类的栅格数据的最大值，将提取的最大值作为该点的坡度值，生成出来的坡度图作为值提取至点工具的连接数据；
S224、将值提取至点工具自身带有的输入点要素、输入栅格、输出点要素变量提取出来，将输出点要素重新命名为输出坡度+X，Y，Z差值精度矢量且格式为shp，其中输入点要素是第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据，输入栅格是所述坡度按距离提取最高值分析工具生成的tif格式坡度图，将值提取至点工具重新命名为坡度分段工具，以此生成每一个检查点所在位置对应的坡度值，加上第一Model生成的检查点与点云一一对应的X、Y、Z坐标值及分别在X、Y、Z坐标上的差值，形成一个检查点、点云、差值、坡度值一一对应的矢量数据，以此作为与表至Excel工具的连接数据；
S225、将表至Excel工具自身带有的输入表、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坡度分段工具生成的shp矢量数据，并将表至Excel工具重新命名为输出精度报告工具，以此将shp格式数据转换为Excel表格数据，最终生成点云精度报告；
S226、将第二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，说明第二Model属性参数设置成功，保存第二Model即可；
S23、将工具箱复制到电脑任意一个磁盘中，在ArcMap软件中双击第二Model，将准备好的第一Model生成的汇总的shp格式精度报告矢量数据、分段的tif格式坡度图数据加载到第二Model中，根据第二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快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，其特征在于，在所述步骤S14之后还包括步骤S15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。
3.根据权利要求1所述的基于ArcGIS快速输出具有坡度值点云精度报告的方法，其特征在于，在所述步骤S23之后还包括步骤S24检查验收：通过抽取检查点，用ArcGIS对检查点和坡度值的对应关系，检验抽取检查点在坡度图上的坡度值和精度报告上的坡度值是否一致。
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