tirsdag 22. august 2017

En gullgruve med data

Laserdata er nå gratis tilgjengelig for hele landet og det er på tide å ta i bruk denne gullgruven med høydedata. De brukes til å lage nøyaktige terrengmodeller (DTM) og overflatemodeller (DSM). Terrengmodellene gjengir bakkenivå, mens overflatemodellene inkluderer objekter som er over bakken, som f.eks. bygninger og vegetasjon. Laserdata brukes til veldig mye forskjellig. I synlighetsanalyser er det en fordel å ta utgangspunkt i den faktiske overflatemodellen, for å finne ut om det finnes objekter som f.eks. hindrer fri sikt. I det siste har det vært mye fokus på flom som følge av mye nedbør. Med nøyaktige terrengmodeller er det mulig å modellere hvor overflatevann vil renne. Og ikke minst benyttes laserdata av skogbransjen til skogtaksering og planlegging av skogsbilveier.

Dette blogginnlegget er egentlig mest ment som hjelp til meg selv. Jeg jobber forholdsvis sjelden med laserdata, så hver gang jeg skal kjøre en laserdemo for en kunde, må jeg alltid bruke en del tid på egen kompetanseheving på forhånd. I dette blogginnlegget har jeg ikke tenkt å bruke tid på å forklare hva laserdata er, for det er det mange som har gjort bedre før meg (se linker tilslutt i artikkelen), men jeg har tenkt å vise hvordan man kan jobbe med laserdata i ArcGIS Pro.

Jeg starter med å laste ned 2 laserdataprosjekter for gården min fra kartverkets Høydedata, ett prosjekt fra 2009 og ett prosjekt fra 2011. Grunnen til at jeg laster ned to prosjekter er at jeg senere skal analysere forskjellen mellom de datasettene. Har det skjedd noen endringer i terrenget mellom 2009 og 2011?

Klikk på bildet for å forstørre

Jeg laster ned prosjektene på zlas format, for de kan leses direkte inn i ArcGIS.
Jeg leser dataene inn i et kart (2D) og en scene (3D):

Klikk på bildet for å forstørre

Klikk på bildet for å forstørre

Som dere ser over, så består kartet og scenen av mange zlas lag og man ser tydelig grensen mellom lagene. Jeg liker derimot å lage et laserdataset som dekker prosjektområdet mitt. Da kan jeg behandle alle filene som ett lag, ved f.eks. filtrering, symbolisering ++

Jeg bruker verktøyet Create LAS Dataset til dette:

Klikk på bildet for å forstørre

Jeg har etter denne jobben et lag med laserpunkter å forholde meg til:

Klikk på bildet for å forstørre

Det finnes mange veier å gå for å jobbe videre med disse dataene. For å kunne gjøre analyser på dataene liker jeg å få de over på et rasterformat, slik at jeg kan lage en hillshade (fjellskygge), analysere helning, gjøre dreneringsanalyser, siktsanalyser med mere.

Det enkleste er å konvertere laserdatasettet direkte til et rasterdataset ved hjelp av verktøyet LAS Dataset To Raster

Tips: En annen vei er å lage en Terrain og så videre konvertere Terrain til Raster. Da kan man hente inn høydeverdier fra vannkontur, veier etc. for å få en mer nøyaktig overflate. 

Før jeg starter konvertering kan jeg gjøre filtrering på laserdatasettet. Dette for å definere om jeg vil konvertere bakkenivå eller overflatenivå. Hvis jeg ikke foretar noen filtrering er det overflatenivå som konverteres.

Klikk på bildet for å forstørre


Når jeg har fått laget den nye overflaten kan jeg benytte en av Raster Functions til å f.eks. lage et Hillshade lag.

Klikk på bildet for å forstørre

Ved å lage Hillshade får man dannet en 3D effekt som vist i bildet under.

Klikk på bildet for å forstørre

Nå vil jeg lage et raster som definerer bakkenivå. Før jeg kjører LAS Dataset to Raster må jeg derfor gjøre en filtrering (Ground) på laserdatasettet.

Klikk på bildet for å forstørre

Ved å kjøre Hillshade funksjon på dette nye laget ser jeg tydelig forskjell på overflatenivå (som inneholder bygninger og vegetasjon) og bakkenivå. Strukturer i berggrunnen, samt elvedaler kommer tydeligere frem i det nye hillshadelaget.

Klikk på bildet for å forstørre

Lagene kan videre hentes inn i Scene for visualisering i 3D.

Klikk på bildet for å forstørre


Jeg har nå vist hvordan man henter laserdata inn i ArcGIS Pro og konverterer til raster (f.eks. en terrengmodell).
Flere analyser kommer i et blogginnlegg senere.


Nyttige linker:


Geodatas historiekart: Områdeplan i 3D

ArcGIS desktop hjelp: Hva er laserdata? 

Terratec: Terrengmodeller











fredag 18. august 2017

Innsamling av data i felt

Denne uken har jeg fått vært med NMBU studenter på feltarbeid. Det jeg husker fra min egen studietid var at jeg syns feltarbeid var veldig gøy, men at det av og til var litt kjedelig å ta tak i notatene fra feltarbeidet og prøve å tolke de når man kom tilbake til arbeidspulten. Notatene var av og til vanskelige å tyde (pga stygg håndskrift, blaute og skitne ark, samt ufullstendige notater). Posisjon av feltobservasjoner ble også ganske unøyaktig. Hvor hadde vi egentlig vært?

Målet mitt denne uken var å lære mer om hvilke behov studentene i dag har i felt og om GIS kan hjelpe de både i forkant av feltarbeidet og ute i felt. 
I ArcGIS Online er det mulig å sette opp kart som man tar med seg ut i felt og jeg ønsket å finne ut om Collector for ArcGIS var egnet til studentenes feltarbeid.

Steg 1: Forundersøkelser
Før feltarbeidet fikk jeg litt informasjon om hvilke data som skulle samles inn i felt. Jeg fikk vite at vi skulle beskrive lokaliteter og ta jordprøver for å undersøke sjiktene i bakken. Noe av det som skulle undersøkes var vegetasjon, drenering, opphavsmateriale (marin, elv, morene..), lagdeling i jordprøver med mere.

Steg 2: Opprette database
Jeg laget en database i ArcGIS Pro med en objektklasse som het Observasjoner og som inneholdt egenskapsfelt for de temaene vi skulle undersøke. Jeg laget også en domeneliste (plukkliste) som definerte gyldige verdier på noen av egenskapene. 

Opprettelse av en objektklasse i ArcGIS Pro (klikk på bildet for å forstørre):


Definering av hvilke egenskaper objektklassen skal ha (klikk på bildet for å forstørre):


Opprettelse av domeneliste. Dette gjøres på geodatabasenivå (klikk på bildet for å forstørre):



Kobling av domenelisten til riktig egenskapsfelt (klikk på bildet for å forstørre):



Steg 3: Publisere ut til ArcGIS Online
Videre la jeg objektklassen til et kart i ArcGIS Pro og symboliserte med et rødt punkt. Når det var gjort var jeg klar for publisering av laget ut til ArcGIS Online.

Høyreklikk på laget i kartet og velg Share As Web Layer (klikk på bildet for å forstørre):

Her måtte jeg passe på å sette at tjenesten skulle være redigerbar (se over).


Steg 4 : Lage kart
I ArcGIS Online dukket tjenesten opp under innholdsfanen (klikk på bildet for å forstørre):


For at jeg skulle kunne lagre bilder på hvert observasjonspunkt måtte jeg aktivere vedlegg (klikk på bildet for å forstørre):

Når det var gjort kunne jeg lage et kart i ArcGIS Online som inneholdt laget Observasjoner.

Jeg la inn et testpunkt i kartet for å sjekke at redigeringsfunksjonaliteten og domenelistene fungerte (klikk på bildet for å forstørre):


Steg 5: Åpne kart i Collector

I collector -appen som jeg har på min mobil kunne jeg videre åpne kartet som jeg hadde satt opp i ArcGIS Online og med denne appen kunne jeg redigere på laget. 

Trykk på pluss-knappen for å legge inn nytt observasjonspunkt (klikk på bildet for å forstørre):


Legg inn punktet ved å klikke i kartet (klikk på bildet for å forstørre):


Legg inn verdier i egenskapsfeltene og trykk Send inn for å lagre (klikk på bildet for å forstørre):


I det punktet var lagret fra Collector-appen, var informasjonen tilgjengelig i ArcGIS Online. Det betyr at kollega Roy kunne følge med på mitt feltarbeid på Ås fra sin kontorpult i Harran.

Erfaring:
Jeg må først påpeke at mine meninger og råd ikke er helt objektive, da jeg jobber for den norske distributøren av ArcGIS plattformen. Men her kommer likevel egne erfaringer fra feltarbeidet.

Min erfaring fra feltarbeidet var at Collector-appen var enkel å bruke. GPS-koordinatene blir ikke bedre enn GPS-mottakeren på mobilen, men for denne type feltarbeid var posisjonen nøyaktig nok. I tett skog hadde mobilen av og til problem med å få nok GPS-signaler til å kunne angi nøyaktig posisjon, men da la jeg heller inn posisjonen ved å klikke i kartet. 

Bruk av ferdigdefinerte domenelister effektiviserte feltarbeidet, for da valgte jeg egenskapsverdier fra en nedtrekksliste i steden for å skrive de inn. 

Det å få lagret informasjon om observasjonspunktene direkte i en database sparte meg for en del etterarbeid når jeg kom tilbake til kontoret. Da kunne jeg starte på jobben med å analysere dataene med en gang. Jeg kommer nok til å benytte Collector for ArcGIS i felt senere og anbefaler andre å teste ut mulighetene.

Nyttige linker:
Kollega Roy har laget en Youtube-video som beskriver hvordan man skaper et prosjekt for innsamling av data i felt: Skap et prosjekt for innsamling av data i felt. I videoen er ArcMap benyttet, men det gjøres forholdsvis likt i ArcGIS Pro (som jeg har beskrevet over).

Kollega Tore har laget en StoryMap som inneholder mange maler som er tilrettelagt for datainnsamling i felt. Last gjerne ned malene og modifiser de til eget formål. Link til StoryMap.