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Höhenlinien aus einer LAS/LAZ-Punktwolke im DWG

· Anleitungen

Die Programmoberfläche und die Hilfe sind auf Englisch und Spanisch verfügbar. Befehle und Optionen stehen hier so, wie sie in der englischen Version des Programms heißen.

Die Bildschirmfotos zeigen die spanische Oberfläche.

LiDAR-Befliegungen liefern Punktwolken mit Millionen von Geländehöhen, in LAS-Dateien oder in deren komprimierter Form LAZ. In Spanien veröffentlicht der Nationale Plan für Luftbild-Orthofotografie (PNOA) LiDAR-Punktwolken des Landes im Downloadzentrum des CNIG (Centro de Descargas del CNIG). Um dieses Gelände in einen Plan zu bringen, muss man es triangulieren (ein DGM, also ein TIN) und daraus die Höhenlinien ableiten. In LinceCAD liegen alle drei Schritte in der Registerkarte Topography (Topografie), und das Ergebnis bleibt im DWG.

LinceCAD-Demo: POINTCLOUD lädt eine LiDAR-Kachel des PNOA im LAZ-Format, TIN erzeugt die triangulierte Oberfläche und CONTOUR zeichnet Höhenlinien alle 2 m, mit Haupthöhenlinien alle 10 m (24 s, ohne Ton). LiDAR-PNOA 2023 © Instituto Geográfico Nacional (CC BY 4.0). Das Video zeigt die spanische Oberfläche: IMPORTARNUBE, MDT, CURVASNIVEL entspricht POINTCLOUD, TIN, CONTOUR.

Was Sie brauchen

Schritt 1: die Punktwolke mit POINTCLOUD importieren

  1. Weisen Sie mit GEOGRAPHICLOCATION das System der Zeichnung zu (zum Beispiel 25830) und legen Sie einen Layer für die Punkte an, zum Beispiel PUNKTWOLKE.
  2. Geben Sie POINTCLOUD ein oder klicken Sie auf Import point cloud in der Registerkarte Topography, Gruppe Points.
  3. Wählen Sie die Datei mit Browse… (Durchsuchen). Das Dialogfeld zeigt, wie viele Punkte sie hat und wie viele nach der Ausdünnung übrig bleiben.
  4. Stellen Sie Maximum points ein (Höchstzahl der Punkte; standardmäßig 1.000.000). Hat die Datei mehr, wird 1 von je N Punkten behalten, verteilt über die ganze Wolke.
  5. Wählen Sie die Point colour (Punktfarbe): die des Layers, das RGB der Befliegung, die Intensität, die Klasse oder die Höhe.
  6. Prüfen Sie das File coordinate system (Koordinatensystem der Datei): Bringt die Datei eines mit, wird in das der Zeichnung umprojiziert; steht dort „none“ (keines), wählen Sie es von Hand oder lassen es so, wenn die Datei bereits im System der Zeichnung vorliegt. Klicken Sie auf OK.
Dialogfeld „Importar nube de puntos (LAS/LAZ)“ von LinceCAD (spanische Oberfläche) mit einer LAZ-Datei des PNOA mit 4.834.777 Punkten (966.956 nach der Ausdünnung), höchstens 1.000.000 Punkten, RGB-Farbe und dem Zeichnungssystem ETRS89 / UTM zone 30N.
Das Dialogfeld von POINTCLOUD mit einer LiDAR-Kachel des PNOA.

Jeder Punkt kommt als normales Punktobjekt des DWG herein, mit seiner Höhe, auf dem aktuellen Layer. Er ist in der 2D- und in der 3D-Ansicht zu sehen.

LiDAR-Punktwolke einer Kachel von 1 × 1 km in Murcia, eingefärbt mit dem RGB der Befliegung: Ackerflächen, Wege, eine Straße, Bäume und ein Bewässerungsbecken.
Die importierte Wolke, nach RGB eingefärbt. LiDAR-PNOA 2023 © Instituto Geográfico Nacional (CC BY 4.0).

Schritt 2: das DGM erzeugen

Legen Sie einen Layer für die Fläche an (DGM), geben Sie SURFACE ein oder klicken Sie auf Surface (TIN) in der Gruppe Terrain und wählen Sie die Punkte. Danach fragt der Befehl nach:

Die Triangulation erfolgt nach Delaunay und wird als Vielflächennetz gespeichert, das jedes DWG-Programm liest. Da das Format höchstens 32.767 Scheitelpunkte oder Flächen je Netz erlaubt, wird ein größeres DGM in mehreren Netzen in Streifen gespeichert, die sich wie eines auswählen und bearbeiten lassen. Die Randbedingungen werden mit dem Netz gespeichert, damit es sich später mit EDITSURFACE bearbeiten lässt.

Schritt 3: die Höhenlinien zeichnen

Geben Sie CONTOUR ein oder klicken Sie auf Contours und wählen Sie die Fläche (liegen die Punkte auf einem anderen Layer, frieren Sie ihn vorher, damit sie nicht mit ausgewählt werden). Geben Sie im Dialogfeld Contours (Höhenlinien) oder in der Befehlszeile an:

  1. Die Äquidistanz zwischen den Höhenlinien.
  2. Jede wievielte Linie eine Haupthöhenlinie ist (0: keine).
  3. Die Glättung: None (die Linien folgen den Dreiecken), Polyline oder Spline. Geglättet wird auf der Fläche, nicht Linie für Linie, daher kreuzen sich zwei benachbarte Höhenlinien nicht.
  4. Alle wie viele Meter eine Beschriftung auf den Haupthöhenlinien steht (0: keine Beschriftung).

Die Höhenlinien sind Polylinien (oder Splines) auf ihrer Höhe: die Zwischenlinien auf dem Layer CN_FINA, die Haupthöhenlinien auf CN_MAESTRA. Die Beschriftungen sind von links nach rechts lesbar und unterbrechen die Linie, statt sie mit einer Maske zu verdecken, damit sie in jedem Programm gleich aussehen. Hat die Fläche Bruchkanten, knicken die Höhenlinien dort ab.

Höhenlinien alle 2 m in Grün und Haupthöhenlinien alle 10 m in Orange über der LiDAR-Punktwolke der Kachel; um Bäume und Gebäude herum erscheinen viele kleine geschlossene Linien.
Höhenlinien alle 2 m, Haupthöhenlinien alle 10 m. LiDAR-PNOA 2023 © Instituto Geográfico Nacional (CC BY 4.0).

Ein echtes Beispiel: eine Kachel des PNOA

Die Bildschirmfotos haben wir mit einer LiDAR-Kachel des PNOA von 2023 in der Region Murcia gemacht, 1 × 1 km groß: das DGM mit den Standardwerten und Höhenlinien alle 2 m, als Polylinie geglättet und alle 200 m beschriftet:

AngabeWert
DateiPNOA_2023_MUR_650-4257_H30_NPC02.LAZ (21 MB)
Punkte in der Datei4.834.777
Importierte Punkte (Obergrenze 1.000.000)966.956
Flächen des DGM1.931.365
Höhenlinien (Äquidistanz 2 m, jede 5. Haupthöhenlinie)37.903, davon 7.746 Haupthöhenlinien, mit 57 Beschriftungen
Resultierendes DWG mit Punktwolke, DGM und Höhenlinien110 MB

In unseren Tests dauerten Import, DGM und Höhenlinien zusammen weniger als eine Minute. Die Zahl der Höhenlinien ist aus einem Grund hoch, den man im Bild sieht: Die Wolke enthält Bäume und Gebäude, und jedes davon wirft in der Fläche seinen eigenen kleinen „Hügel“ auf. Mehr dazu bei den Einschränkungen.

Ausschnitt der Höhenlinien neben einem Bewässerungsbecken: Die Haupthöhenlinie auf Höhe 530 umläuft das Becken mit ihren Beschriftungen, die Zwischenlinien ziehen über die Felder und jeder Baum ist von kleinen geschlossenen Linien umgeben.
Ausschnitt neben dem Becken, mit beschrifteter Haupthöhenlinie 530. LiDAR-PNOA 2023 © Instituto Geográfico Nacional (CC BY 4.0).

Nach den Höhenlinien

Wenn Sie keine Punktwolke haben, liest IMPORTDEM die Raster-DGM des CNIG (ASCII Grid oder GeoTIFF), und IGNDEM lädt das des sichtbaren Bereichs vom Höhendienst des IGN herunter. Unter die Höhenlinien können Sie das Orthofoto legen: Das erklären wir in spanischen Katasterplan und PNOA-Orthofoto in ein DWG importieren.

Einschränkungen

Häufige Fragen

Kann ich Punkte von Totalstation oder GNSS importieren? Ja, mit IMPORTPOINTS, das CSV und die Formate von Leica, Sokkia, Topcon, Trimble und Carlson liest; DGM und Höhenlinien entstehen genauso.

Lässt sich das automatisieren? LinceCAD bietet AutoLISP, Skripte und eine lokale API für Python: DWG-Zeichnungen mit Python automatisieren.

Und wenn mein topografischer Plan nur als Scan vorliegt? Sie können ihn vektorisieren, allerdings ohne Höhenwerte an den Linien: einen gescannten Plan vektorisieren und in DWG umwandeln.

LAS/LAZ-Punktwolken, DGM und Höhenlinien sind in LinceCAD serienmäßig enthalten, mit unbefristeter Lizenz. Download · Preise ansehen · Topografie und alle weiteren Funktionen.