激光雷达数据中这些属性你了解吗？

更通用的术语点云是指点的集合，其中每个点代表表面和/或对象的一部分。作为一个集合，此点云提供了一个可以可视化和分析的区域模型。如您所见，激光雷达只是使用特定方法采集的点云。点云也可以通过对地形数据进行采样，从 3D 地形矢量特征的顶点创建点，或通过摄影测量从无人机收集的图像中生成，例如使用 Global Mapper Pro 的像素到点工具。

用于存储点云数据的最常见文件格式是 LAS 和压缩版本 LAZ。这些格式存储云中每个点的 3D 位置，但也包含其他属性的字段，其中一些属性特定于激光雷达数据。

激光雷达数据中点回波的 XYZ 位置将始终存在。这是一个基本属性，因为它将每个点放置在空间中。在 3D 空间中放置数千、数百万甚至数十亿个点后，数据的场景变得清晰。在分析点云时，无论是分类、细化、创建 terrain 表面还是任何其他过程，始终会考虑位置。在 Global Mapper 的 Feature Info 工具和 Attribute 编辑器中，Z 值显示为 Elevation 属性。高程也是 Global Mapper 中激光雷达数据的默认可视化选项。

点云中点的强度值是返回到传感器的脉冲强度。强度值的范围介于 1 和 256 之间，并提供有关反射光脉冲的表面的信息。值越高，意味着反射的光线越多。

当激光雷达扫描仪发出光脉冲时，它可以多次返回传感器。这种情况发生在脉冲部分从物体反弹回扫描仪，但部分激光脉冲继续撞击另一个物体或表面的情况下。并非所有扫描仪都会记录多个回邮。可以记录的最大返回数为 5，但对于某些硬件，可能会更低，值为 2 甚至 1。

考虑如何记录多个回波，它最常发生在存在对象或结构重叠层的区域，例如植被。在有植被的地方看到多个回波是很常见的。在具有单个实体结构的区域 （例如建筑物或开阔地面） 中，所有点可能只是单个回波。

除了记录回波编号外，激光雷达数据还会记录给定脉冲的回波总数。返回数的此值为返回数值提供了一些上下文。结合这两个属性，可以派生出 single return、first-of-many、last-of-many 等名称。

当激光雷达扫描仪飞越某个区域时，它会在支架上来回摆动，以捕获更广泛的数据区域。Scan direction 是一个值，用于记录发出该返回的脉冲时扫描仪的移动方向。此值可以是 1 （正移动方向）或 0 （负移动方向）。在这个应用程序中，正数是从左到右的运动，而负数是相反的。

使用 0 或 1 的选项（在 Global Mapper 中显示为 N 或 Y），该值仅标记位于扫描线边缘的返回值。此标志允许在点云中识别飞行路线。

激光雷达数据中的数值分类值将点分类为其所表示的表面或对象类型。此属性的有意义的值不是在数据收集过程中收集的，而是在后处理中添加的。对于刚刚采集的原始激光雷达，所有点的分类值都将为零。这对应于 Collected， Never Classified。

将激光雷达数据加载到 Global Mapper 中后，可以使用图层元数据中的可视化选项和统计数据来查看和探索现有分类。然后，可以使用 Global Mapper Pro 中的自动点云分析工具校正分类或将其应用于激光雷达数据。分类也可以通过在 Global Mapper 中手动选择和编辑来应用。

扫描角度是一个度值，描述从飞机发射脉冲的角度。扫描角度的值四舍五入到最接近的整数，其中 0 表示飞机和传感器的最低点，正值表示相对于行驶方向的右侧，负值表示左侧。

该值是在传感器发射脉冲时从板载 GPS 系统记录的。根据图层元数据中的全局编码值，GPS 时间将参考 GPS 周或 GPS 纪元的开始时间（6 年 1980 月 <> 日午夜）进行存储。

点源标识符将一致的数据组合在一起。这可以是来自单个航线的一组回程，也可以是整个航线的回程。在由多个航班或数据收集事件组合创建的覆盖大面积区域的数据集中，点源 ID 显示一起采集的数据区域。这有助于确定某些数据部分可能需要更正的错误来源。

激光雷达的更多属性 — 计算或应用

点云的密度显示为每平方米样本数。对于每个点，将针对该点周围的局部区域计算此值，并在 Global Mapper 中显示为属性。数据层的平均点密度可以在可从 Global Mapper 的 Control Center 访问的层元数据中找到。

按密度值着色的点云显示，在具有多个脉冲回波的区域，每平方米有更多的点。

Global Mapper 中的这些密度值是动态的。这意味着，在编辑点云和删除点时，通过过滤掉噪声或其他分类，密度值将发生变化以反映显示的点。

在 Global Mapper 中动态计算，离地高度是点云中表示的近似地表的相对高程值。当选择 Height Above Ground （离地高度） 选项来可视化点云时，将完成此离地高度计算。如果在选择此选项时对地面进行了分类，则地面点将用作地表的参考，如果不存在分类的地面点，则使用最低的局部高程点作为地面参考。

颜色值（通常存储为 RGB（红、绿、蓝）值的真彩色）在采集激光雷达数据后应用。在某些情况下，颜色将应用于与激光雷达扫描同时采集的影像中的点。如果激光雷达数据集不存在颜色值，则可以使用 Global Mapper Pro 中的应用颜色选项添加这些值。此工具从加载的图像中对颜色值进行采样，并将其应用于点云中的每个返回。

如果您曾经使用过 Global Mapper 的 Pixels to Points 工具生成点云，您将看到 RGB 值默认显示。这是因为从该工具生成的点云是通过摄影测量获取的，因此源数据包含来自无人机采集的图像的颜色值。请记住，摄影测量得出的点云不是真正的激光雷达数据。它们都有优点和缺点，但请记住，并非本文中讨论的所有属性都适用于摄影测量派生的点云。