I forbindelse med ulike prosjekter der LiDAR-data har blitt tatt i bruk her på NIKU, har vi utarbeidet et par verktøy som vi tror også andre kan ha nytte av.

Punkttetthet vs punktavstand

Når man går til anskaffelse av LiDAR-data, blir datasettets oppløsning vanligvis oppgitt i antall punkter per kvadratmeter (p/m2). Dette kan ofte være noe forvirrende å forholde seg til, spesielt når punkttettheten er oppgitt i desimaler eller i tall mindre enn 1. Derfor har vi laget et diagram som viser forholdet mellom den oppgitte punkttettheten og avstanden mellom punktene i datasettet. Begge tallgruppene er selvsagt mer teoretiske enn reelle, og representerer situasjonen i et idealisert datasett. I virkeligheten vil både punkttetthet og punktavstand være gjennomgående variabel, ettersom laserpulsene ikke nødvendigvis treffer overflaten med jevnt mellomrom.

point_density Diagrammet kan lastes ned i pdf-format her

Diagrammet demonstrerer tydelig at det er nokså store forskjeller i punktavstand mellom et datasett med 1 p/m2 og 4 p/m2, og at denne forskjellen minker dess høyere punkttetthet man har. Dette kommer klart fram av diagrammene som viser datasett med 16 p/m2 og 25 p/m2, der punktavstanden er henholdsvis 25 og 20 cm.

Siden punkttettheten øker eksponentielt, vil man finne at dersom man ønsker et datasett med punktavstand på 10 cm, må man opp i hele 100 p/m2.  Dette bør sees i kontrast mot datasett med dobbelt så stort mellomrom mellom punktene (20 cm), der en bare trenger 25 p/m2.

Belysningsdiagram for multihillshade-modeller

Det andre hjelpemiddelet er utarbeidet til analyser av hillshade-modeller av terrenget. Den absolutt vanligste måten å analysere og visualisere hillshade-modeller på er ved hjelp av én enkelt lyskilde satt i en bestemt vinkel ut fra asimut, og med en bestemt høyde over en tenkt horisont. Selv om denne metoden er passende for de aller fleste situasjoner, finnes det tilfeller der strukturer i terrenget som ligger parallelt med lysretningen, eller i områder med sterkt lys eller mye skygge, kommer dårligere fram i datasettene.

Ved bruk av verktøy som eksempelvis Relief Visualization Toolbox (RVT)  utarbeidet ved universitetet i Ljubljana, Slovenia, kan man generere hillshade-modeller som er belyst fra mer enn en kilde, noe som ofte løser dette problemet. Disse modellene kalles gjerne multihillshade-modeller. Til tross for at man i dette modelleringsverktøyet kan velge å generere modeller som er belyst i fra 4 til 64 retninger, kan kun 3 ulike retninger vises samtidig i GIS.

Hillshade-modell med lyssetting fra én enkelt retning - Modellen er generert med 16 ulike lysretninger og Band 3 representerer i dette tilfellet lys fra 45 grader asimut.
Multihillshade-modell med lyssetting fra én enkelt retning – Modellen er generert med 16 ulike lysretninger og bånd 3 representerer i dette tilfellet lys fra 45 grader fra asimut.

 

Multihillshade - 16 retninger
Multihillshade-modell med lys fra tre ulike retninger. Bånd 16, 2 og 4 representerer i dette tilfellet lys fra henholdsvis 337.5, 22.5 og 67.5 grader fra asimut.

For å kunne kontrollere hvilke lysretninger som brukes er det derfor viktig å kjenne til hva de ulike båndene i datasettene representerer. Diagrammet nedenfor viser hvilken lysretning de ulike båndene utgjør i ulike multihillshade-modeller. Den innerste sirkelen kan også brukes som referanse for hillshade-modeller der det bare brukes én enkelt lyskilde.

Hillshade illumination diagram

Diagrammet kan lastes ned i pdf-format her

Legg merke til at nummeret på én bestemt lysretning vil være ulikt i en modell med eksempelvis 8 lysretninger og en med 16. Dersom man ønsker å belyse modellen fra 0, 270 og 315 grader fra asimut benytter man seg av båndene 1, 13 og 15 i en modell med 16 lysretninger, mens man vil benytte bånd 1, 7 og 8 i en modell med 8 lysretninger.

Se også

Lars Gustavsen
Digital dokumentasjon, kulturminner og landskap
NIKU Oslo