LAS格式中文說明

1、Las 格式版本 1.31. 目的，作用域以及應(yīng)用Las 文件用來包含 lidar 點數(shù)據(jù)記錄。由軟件輸出的數(shù)據(jù)都以這種格式存在。數(shù)據(jù)格式的目的是 提供一個公開的數(shù)據(jù)格式，使得不同的 lidar 軟硬件工具能夠以一個共同的格式輸出。該文檔反映了自從最初的 1.0 版本以來 las格式規(guī)范的 3 次修訂。Las 1.3 添加的內(nèi)容包含： 能夠應(yīng)用點記錄類型 4 和 5 在 las 文件中存儲反射脈沖波形數(shù)據(jù)（或者存儲在一個外部文件） 存儲對波形數(shù)據(jù)進行空間轉(zhuǎn)換的參數(shù) 額外的全局編碼旗標，表示反射是否為人工生成的波形數(shù)據(jù)存儲的目標：波形數(shù)據(jù)和 lidar 點被包含在同一個文件中 一個反射可能有也可

2、能沒有一個相關(guān)聯(lián)的波形數(shù)據(jù)包 同一 lidar 脈沖的多個反射可能指向同一個波形數(shù)據(jù)包 支持 2至 32位波形數(shù)據(jù)記錄 配置了多個波形數(shù)字化設(shè)置（取樣數(shù)，取樣間距，每個取樣所占位數(shù)等等） 支持波形數(shù)據(jù)的壓縮（雖然在該版本規(guī)范中沒有提供具體的壓縮機制）波形數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)： 公開反射附近的波形部分被存儲起來（波形數(shù)據(jù)包，WDP）原始波形數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包存儲在一個大而連續(xù)的擴展變長記錄（EVLR）里，或者，存儲在一個另外的輔助文件中。對波形數(shù)字化配置的描述存儲在一個包含255個變長記錄的波形描述器（ WPD）里。每個點記錄有一個新的元數(shù)據(jù)，它是一個指向該點WDP的索引。每個點記錄都包含有額外的信息，表明那個

3、WPD用來描述該點的波形數(shù)據(jù)包。與las 1.2的兼容性： 公共頭文件區(qū)有一個不可避免的改變，就是添加了波形數(shù)據(jù)起始位置。該超長整形數(shù)據(jù)被添加到 了公共頭文件區(qū)的末尾，所以對于不需要波形數(shù)據(jù)的las 1.2點讀器來說，只需要一點或者不需要改變。對于點數(shù)據(jù)記錄類型 0到3，沒有任何改變。而在點數(shù)據(jù)記錄類型 4和 5中加入了波形數(shù)據(jù)。2. 一致性Las格式定義中所用到的數(shù)據(jù)類型與 1999 ANSI c語言規(guī)范一致。3. 所有者ASPRS是 Las規(guī)范的擁有者。標準由組織內(nèi)部委員維持。4. 要求Las 格式定義： 格式由二進制數(shù)據(jù)組成，包含一個頭文件區(qū)，變長記錄區(qū)和點記錄區(qū)。 表 4.1：las

4、格式定義PUBLIC HEADER BLOCKVARIABLE LENGTH RECORDSPOINT DATA RECORDS一個包含波形數(shù)據(jù)的 las文件（點數(shù)據(jù)格式 4或 5）應(yīng)該是：表 4.2：包含波形數(shù)據(jù)的 las 格式定義PUBLIC HEADER BLOCKVARIABLE LENGTH RECORDS INCLUDING WAVEFORM PACKET DESCRIPTORS （up to 255） POINT DATA RECORDSEXTENDED VARIABLE LENGTH RECORD（WAVEFORM DATA PACKETS）所有數(shù)據(jù)都是 little-endi

5、an 格式。 頭文件區(qū)包含一個公共區(qū)， 后面緊接著變長記錄。 公共區(qū)塊包含一 些描述數(shù)據(jù)整體情況的記錄，比如點記錄數(shù)，坐標邊界。變長記錄包含一些變長類型數(shù)據(jù)，有投影信 息，元數(shù)據(jù)，波形數(shù)據(jù)包信息和用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)。如果包含波形數(shù)據(jù)包的話，那么它位于所有點數(shù)據(jù)記 錄的末尾。它被放置在該處以方便對它的分離或?qū)嶓w化。該記錄是一個擴展變長記錄（EVLR）。EVLR的存儲格式為無符號超長整型（ unsigned long long 8 byte ），允許存儲比一個 VLR 更多的信息。數(shù)據(jù)類型：Las格式規(guī)范用到了以下數(shù)據(jù)類型。Char（ 1 字節(jié)）Unsigned char（ 1 字節(jié)）Short（ 2

6、字節(jié)）Unsigned short （2 字節(jié)）Long（ 4 字節(jié)）Unsigned long（ 4 字節(jié)）Long long（ 8 字節(jié)）Unsigned long long（ 8 字節(jié)）Double（8 字節(jié) IEEE浮點型格式）公共文件頭區(qū)：表 4.3：公共文件頭區(qū)ItemFormatSizeRequired( “ LASF” )char44 bytesIDunsigned short2 bytesGlobal Encodingunsigned short2 bytesProject ID - GUID data 1unsigned long4 bytesProject ID - GU

7、ID data 2unsigned short2 byteProject ID - GUID data 3unsigned short2 byteProject ID - GUID data 4unsigned char88 bytesVersion Majorunsigned char1 byteVersion Minorunsigned char1 byteSystem Identifierchar3232 bytesGenerating Softwarechar3232 bytesDay of Yearunsigned short2 bytesYearunsigned short2 by

8、tesHeader Sizeunsigned short2 bytesOffset to point dataunsigned long4 bytesNumber of Variable Length Recordsunsigned long4 bytesPoint Data Format ID (0-99 for spec)unsigned char1 bytePoint Data Record Lengthunsigned short2 bytesNumber of point recordsunsigned long4 bytesNumber of points by returnuns

9、igned long728 bytesX scale factorDouble8 bytesY scale factorDouble8 bytesZ scale factorDouble8 bytesX offsetDouble8 bytesY offsetDouble8 bytesZ offsetDouble8 bytesMax XDouble8 bytesMin XDouble8 bytesMax YDouble8 bytesMin YDouble8 bytesMax ZDouble8 bytesMin ZDouble8 bytesStart of Waveform Data Packet

10、 RecordUnsigned long long8 bytes公共文件頭區(qū)中任何不需要或不用的字段必須被賦為 0.LASF，”這是 las規(guī)范所需要的。這四個字符用來被用戶軟件文件標簽（）：文件標簽必須包含四個字符 進行檢查以便快速確定文件類型。文件源 ID（ ID）（如果該文件是由一個原始航線獲得，文件源ID 為航線號）：該字段應(yīng)該被設(shè)為 1 到65535 之間的一個值，包含 65535。0 值意思為一個還沒有分配的 ID。在這種情況下，允許處理軟件來 賦一個合法的值。注意該機制允許一個 lidar 項目包含 65535 個單獨的源。一個源可能是一個原始航線 或是合并或萃取操作的結(jié)果。全局

11、編碼：這是一個位段，用來說明文件的某種全局屬性。在las 1.2 （在該版本中該字段被引入） ，只有低位被定義（該位默認為無符號整型值1）。該位段定義如下：BitsField NameDescription0GPS Time TypeThe meaning of GPS Time in the Point Records0 (not set) - GPS time in the point record fields is GPS Week Time (the same as previous versions of LAS)1 (set) - GPS Time is standard GPS

12、 Time (satellite GPS Time) minus 1 x 109 (Adjusted Standard GPS Time). The offset moves the time back to near zero to improve floating point resolution.1Waveform DataPackets InternalIf this bit is set, the waveform data packets are located within this file (note that this bit is mutually exclusive w

13、ith bit 2 與bit2互斥關(guān)系 )2Waveform DataPackets ExternalIf this bit is set, the waveform data packets are located external to this an auxiliary the same base name as this the extension “.wdp ”. that this bit is mutually exclusive with bit 1)3Return numbers have been synthetically generatedIf set, the poi

14、nt return numbers in the Point Data Records have been synthetically generated. This could be the case, for example, when a composite created by combining a First Return a Last Return File. In this case, first return data will be labeled“1 of 2 ” awill be labeled“2 of 2 ”4:15ReservedMust be set to ze

15、ro表 4.4：全局編碼 -位段編碼(notend second re項目 ID（GUID data）：這四個字段組成了一個全球唯一的標示符，作為一個項目標示符（項目ID）。該字段仍是可選擇的。對項目 ID 的賦值時間決定于處理軟件。一個特定的項目中的所有文件應(yīng)該有一 個共同的項目 ID。通過指定一個項目 ID和一個文件源 ID，一個項目中的每個文件和每個文件中的每個 點能夠全球唯一標示。1.2 將包版本號：版本號由一個主版本和副版本字段組成。兩者組成了當前文件的版本。例如，版本號 含 1在主版本號里， 2 在副版本號里。系統(tǒng)標識符： 1.0 版本假定 las 文件全部由一個硬件傳感器獲取生成

16、。其后的版本文件通常是萃取，合 成或者修改已有文件的結(jié)果。系統(tǒng) ID成為：Generating AgentSystem IDHardware systemString identifying hardware (e.g.“ALTM 1210 ”Merge of one or more files“ MERGE”Modification of a single file“ MODIFICATION”Extraction from one or more files“ EXTRACTION”Reprojection, rescaling, warping, etc.“ TRANSFORMATIO”

17、NSome other operation“ OTHER” or a string up to 32 characters identifying the operation表 4.5：系統(tǒng)標識符ALS50”生成軟件：以 ASCII格式描述生成軟件。該字段提供一個機制，用來標示文件創(chuàng)建時的生成軟件包和軟 件版本號(例如， “TerraScan -V10.8”，“REALM -V4.2 ”等)，如果字符數(shù)據(jù)少于 16 個字符，剩余數(shù)據(jù)必須 為 NULL。文件創(chuàng)建日期：無符號短整型，日期采用格林尼治標準時間(GMT)。一月一日就是第一天。文件創(chuàng)建年份：文件創(chuàng)建的年份，四位阿拉伯數(shù)字。文件頭大?。汗?/p>

18、共文件頭區(qū)的大小，以字節(jié)為單位。如果頭文件由于一個軟件的擴展而在文件頭末尾 添加了一些數(shù)據(jù)，文件頭大小必須更新為新的文件頭大小。對公共文件頭區(qū)的擴展是不提倡的。任何 時候要添加用戶文件頭數(shù)據(jù)時，應(yīng)該用變長記錄完成。如果一個軟件對公共文件頭區(qū)添加了數(shù)據(jù)，數(shù) 據(jù)必須放置在最后面，并且一定要更新反映出新的文件頭大小。點數(shù)據(jù)起始暗標：從文件起始處到第一個點數(shù)據(jù)記錄首個字段的實際字節(jié)數(shù)。如果有任何軟件在公共 文件頭區(qū)添加了數(shù)據(jù)或從變長記錄里添加或刪除了數(shù)據(jù)，點數(shù)據(jù)起始暗標必須進行更新。點數(shù)據(jù)之前的變長記錄數(shù)：該字段表明該文件中點數(shù)據(jù)之前的變長記錄數(shù)。任何時候變長記錄數(shù)改變 時，都應(yīng)對其進行更新。點數(shù)據(jù)格

19、式 ID：點數(shù)據(jù)格式 ID與點數(shù)據(jù)記錄格式類型對應(yīng)。 Las 1.3定義了 0-5 種類型。 點數(shù)據(jù)記錄長度：以字節(jié)為單位的點數(shù)據(jù)記錄長度。點數(shù)據(jù)記錄數(shù)：該字段表示文件中總的點記錄數(shù)。 各反射點數(shù)：該字段是一個各反射點數(shù)統(tǒng)計的數(shù)組。第一個值是第一反射的記錄數(shù)，以此類推。X，Y，Z比例因子：該字段包含一個雙精度浮點型值，用來縮放點記錄對應(yīng)的X，Y，Z長整型值。為獲取真實的點坐標，必須將長整型 XYZ值乘上 XYZ比例因子。例如，如果 XYZ坐標要包含兩個小數(shù)點位， 每個比例因子必須為值 0.01。X，Y， Z偏移：該字段用來設(shè)置點記錄的整體偏移。一般情況下，這些值為0。但在有些情況下，點數(shù)據(jù)記錄

20、分辨率( resolution )可能對于特定的投影系統(tǒng)來說不夠大。通常應(yīng)認為這些偏移是被應(yīng)用的。 所以真正的 XYZ坐標應(yīng)為：Xcoordinate = (Xrecord * Xscale) + XoffsetYcoordinate = (Yrecord * Yscale) + YoffsetZcoordinate = (Zrecord * Zscale) + Zoffset最大與最小 XYZ：是 las 文件中未縮放的 XYZ的最大與最小值。波形數(shù)據(jù)包記錄起始暗標：該值代表從文件起始開始到第一個波形數(shù)據(jù)包記錄的字節(jié)數(shù)。注意這可能 是波形數(shù)據(jù)包文件頭的首個字節(jié)。所有數(shù)據(jù)都是需要投影信息的。投

21、影信息位于變長記錄里。將投影信息放置在變長記錄里允許定 義任何投影包含用戶投影系統(tǒng)。 GeoTiff 規(guī)范是投影系統(tǒng)的模型，該格式在該規(guī)范中有明確的定義。變長記錄：公共文件頭區(qū)后面是一個或多個變長數(shù)據(jù)記錄（有一個是強制性的，就是GeoKeyDirectoryTag）。在公共文件頭區(qū)變長數(shù)據(jù)記錄數(shù)說明了共有幾個變長記錄。變長記錄必須依次進行訪問，因為每個變 長記錄長度都包含在變長記錄頭信息里。每個變長記錄頭大小為 60 字節(jié)。表 4.6 ：變長記錄文件頭ItemFormatSizeRequiredReservedunsigned short2 bytesUser IDchar1616 bytes

22、Record IDunsigned short2 bytesRecord Length After HeaderUnsigned short2 bytesDescriptionchar3232 bytesUser ID：用戶 ID 是 ASC字符數(shù)據(jù)，用來標示創(chuàng)建變長記錄的用戶?？赡苡衼碜圆煌瑏碓吹亩鄠€變長 記錄，且有著不同的用戶 ID。如果字符數(shù)據(jù)少于 16 個字符，剩余數(shù)據(jù)必須為 NULL。用戶 ID 必須向 las 規(guī)范管理機構(gòu)進行注冊。對這些用戶 ID 的管理確保沒有任何兩個個體碰巧用了同一個用戶ID。該規(guī)范起始應(yīng)用這兩個 ID：一個是為全局特定記錄服務(wù)的（LASF_Spec），另外一

23、個是為投影類型服務(wù)的（LASF_Projection）。Record ID：記錄 ID依賴于用戶 ID。每個用戶 ID可能有 0-65535 個記錄 ID。Las規(guī)范管理著自己的記錄 ID（規(guī)范所擁有的用戶 ID），其他的記錄 ID 都由指定的用戶 ID 的擁有者進行維護管理。每個用戶ID允許被以任意方式分配 0 到 65535 個記錄 ID。對指定的記錄 ID 的意義的公開化是該用戶 ID 所有者的工作。 未知的用戶 ID 和記錄 ID組合是不被認可的。文件頭后記錄長：是標準文件頭部分之后的記錄的字節(jié)數(shù)。所以整個記錄長度為 54 字節(jié)（包括記錄里 變長部分的長度） 。描述：可選擇的部分，以

24、NULL結(jié)尾的數(shù)據(jù)的 txt 描述文本。任何不用的字符都應(yīng)為 null 。注意用戶 ID 為 LASF_Spec和記錄 ID 為 65535 的記錄為波形數(shù)據(jù)包擴展變長記錄（EVLR）。與其他變長記錄相比，該 VLR是唯一一個位于點數(shù)據(jù)記錄之后的VLR。所以，如果有的話，它將是 las 文件的最后一個數(shù)據(jù)記錄。點數(shù)據(jù)記錄：注意：點數(shù)據(jù)開始標記在 las 1.1中被移除了。 Las文件 I/O 軟件必須用公共文件頭中的 Offset to Point Data 字段來定位第一個點數(shù)據(jù)記錄的起始位置。注意所有的點數(shù)據(jù)記錄必須是同一個類型。點數(shù)據(jù)記錄格式 0（ 20 字節(jié)）：表 4.7 ：點數(shù)據(jù)記錄

25、格式 0ItemFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short2 bytesReturn Number3 bits (bits 0, 1, 2)3 bitsNumber of Returns (given pulse)3 bits (bits 3, 4, 5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 bitEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteSca

26、n Angle Rank (-90 to +90) Left sidechar1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source IDunsigned short2 bytesX，Y，Z：X，Y，Z值以長整型格式儲存。 X，Y和 Z值與比例因子和偏移值一起來決定每個點的坐標。 反射強度：反射強度值是脈沖反射能量的整型值。該值是可選擇的且因系統(tǒng)而已的。盡管如此，如果 可獲得，都應(yīng)該被包含。注意： 以下四個字段（反射號，反射數(shù)，掃描方向旗標和航線邊沿標記）是單個字節(jié)里的若干位 段。反射號：反射序號是一個給定輸出脈沖的反射脈沖的編號。一個給定的輸出激光脈沖可

27、能有許多反射 脈沖，這些反射脈沖的反射號必須按次序進行編號。第一次反射的反射號為1，第二次反射的反射號為2，直到第 5 反射。反射數(shù)（指定某一發(fā)射脈沖） ：反射數(shù)是某一脈沖的所有反射的數(shù)量。例如，一個激光點可能是一個脈 沖的 5 個反射中的第 2 反射。掃描方向旗標：掃描方向旗標表示在輸出該脈沖時掃描鏡所處的位置。1 代表正向掃描角， 0 代表負向掃描角（以飛機飛行方向為準，從左側(cè)向右側(cè)擺動時為正向，相反為負向） 。航線邊界旗標：只有當該點位于一個掃描的末尾時，掃描邊沿旗標值為1。它是飛機改變航向前的掃描的最后一個點。分類：該字段代表著一個點的類屬性。如果一個點從來沒被分類，該值必須設(shè)為0。沒

28、有用戶自定義的類，因為所有的點格式只為每個點提供 8 位的用戶自定義操作。注意分類是一個位段字段，低 5 位用于分類，高 3 位用來作為標記。位定義如下 表 4.8：分類位段編碼BitsField NameDescription0:4ClassificationStandard ASPRS classification as defined in the following classification table.5SyntheticIf set then this point was created by a technique other than LIDAR collection su

29、ch as digitized from a photogrammetric stereo model or by traversing a waveform.6Key-pointIf set, this point is considered to be a model key-point and thus generally should not be withheld in a thinning algorithm.7WithheldIf set, this point should not be included in processing (synonymous with Delet

30、ed).注意位字段 5，6，7 為標記，且在任何合并中可被設(shè)置或清除。例如，一個點分類的5，6位設(shè)為1，低 5 位設(shè)為設(shè)為 2 代表一個人工生成的地面點，并被標記為模型關(guān)鍵點。分類必須遵循以下標準：表 4.9： ASPRS標準 lidar 點分類Classification Value (bits 0:4)Meaning0Created, never classified1Unclassified12Ground3Low Vegetation4Medium Vegetation5High Vegetation6Building7Low Point (noise)8Model Key-point

31、 (mass point)9Water10Reserved for ASPRS Definition11Reserved for ASPRS Definition12Overlap Points213-31Reserved for ASPRS Definition 0 和 1 層都用來表示 Unclassified，處理與當前流行分類軟件如 TerraScan 的兼容性。我們將 1 層擴 展包含已經(jīng)過一個分類算法但仍未被分類的點。 例如，在 0層里的數(shù)據(jù)通過一個算法來探測人工建 筑物，那些沒有被分類為建筑物的點可能從 0 層被分類到 1 層。 Overlap Points 是那些在重疊航線生成

32、時被迅速剔除掉的點。 一般來說， 由于這些點在后面不被分類， 所以對應(yīng)的 Withheld 位應(yīng)該被設(shè)置?！娟P(guān)于位段的一個注釋： las 存儲格式為 “Little Endian”。這意味著多位數(shù)據(jù)位段在內(nèi)存中的存儲方 式為，從低地址位到高地址位各位代表的值逐次升高，即地址位越高，該位所代表的權(quán)重越大。例如， 0 位為 1時表示值為 1，1 位為 1 時表示值為 2，2 位為 1 時表示值為 4，依次類推。 】 掃描角：掃描角是一個帶符號的 1字節(jié)數(shù)字， 值從-90到+90。掃描角是激光點在輸出時的掃描角度 （包 含飛機的翻動角度） （將原始掃描角值取絕對值后四舍五入后得到） 。掃描角精度為

33、1 度。0 度代表天底 方向， -90 度代表飛機飛行時的左側(cè)。用戶數(shù)據(jù)：該記錄由用戶自己決定如何使用。點源 ID：該值表示該點是從哪個文件產(chǎn)生。合法的值為從1 到 65535，不包含 0，0 用與下面討論到的一個特殊的情況。該數(shù)值對應(yīng)著生成該點的文件源ID。0 值用來方便系統(tǒng)實現(xiàn)。點源 ID值為 0 時表示表示該點由該文件生成。這意味著處理軟件在一些處理中應(yīng)將點源 ID 設(shè)置為與包含該點文件的文件源 ID 一樣。注意：在 las 1.0中的文件標記字段一般被錯編或者不被用戶實現(xiàn)。整個該概念在 las 1.1 中被移除掉了，而這個單字節(jié)字段被重命名為用戶數(shù)據(jù)，并可用來進行任何使用。原始 las

34、 1.0 規(guī)范中該字段中的擴展 記錄被移除掉了。 請注意原來的用戶位段 （User Bit Field）已被重新命名為點源 ID，并且不在可以可用。點數(shù)據(jù)記錄格式 1（ 28 字節(jié)）： 點數(shù)據(jù)格式 1 在格式 0 的基礎(chǔ)上加上了 GPS時間。表 4.10 ：點數(shù)據(jù)記錄格式 1temFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short2 bytesReturn Number3 bits (bits 0, 1, 2)3 bitsNumber of Returns (given pulse)3 bi

35、ts (bits 3, 4, 5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 bitEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteScan Angle Rank (-90 to +90) Left sidechar1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source IDunsigned short2 bytesGPS TimeDouble8 bytesGPS時間： GPS時間是點獲取時的雙精度浮點型時間。如果全局編碼中的低位

36、沒有設(shè)置的話，GPS時間類型為 GPS星歷時間，如果設(shè)置的話， GPS時間類型是標準 GPS時間。點數(shù)據(jù)記錄格式 2（ 26 字節(jié)）：點數(shù)據(jù)格式 2 在點數(shù)據(jù)格式 0 的基礎(chǔ)上加入了顏色通道。這些字段用來從一個攝像機獲取的輔助數(shù)據(jù) 來彩色化 lidar 點。表 4.11 ：點數(shù)據(jù)記錄格式 2ItemFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short2 bytesReturn Number3 bits (bits 0, 1, 2)3 bitsNumber of Returns (given p

37、ulse)3 bits (bits 3, 4, 5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 bitEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteScan Angle Rank (-90 to +90) Left sidechar1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source IDunsigned short2 bytesRedunsigned short2 bytesGreenunsigned short2 byte

38、sBlueunsigned short2 bytes紅色：該點紅色通道值。綠色：該點綠色通道值。藍色：該點藍色通道值。注記： 紅色，綠色，藍色值應(yīng)總被規(guī)范為 16 位。例如，當對每個通道都是 8 位編碼時，在存儲至該字 段之前將對每個顏色通道值乘上 256。這種規(guī)范化能使不同攝像位深的顏色值得到精確融合。點數(shù)據(jù)記錄格式 3（ 34 字節(jié)）：點數(shù)據(jù)格式 3 在點數(shù)據(jù)格式 2 的基礎(chǔ)上加上了 GPS時間。表 4.12 ：點數(shù)據(jù)記錄格式 3ItemFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short

39、2 bytesReturn Number3 bits (bits 0, 1, 2)3 bitsNumber of Returns (given pulse)3 bits (bits 3, 4, 5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 bitEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteScan Angle Rank (-90 to +90) Left sidechar1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source

40、 IDunsigned short2 bytesGPS Timedouble8 bytesRedunsigned short2 bytesGreenunsigned short2 bytesBlueunsigned short2 bytes點數(shù)據(jù)記錄格式 4（ 57 字節(jié)）： 格式 4 在格式 1 的基礎(chǔ)上加入了波形數(shù)據(jù)信息。表 4.13 ：點記錄格式 4ItemFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short2 bytesReturn Number3 bits (bits 0-2)3 b

41、itsNumber of Returns (given pulse)3 bits (bits 3-5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 bitEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteScan Angle Rank (-90 to +90) Left sideunsigned char1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source IDunsigned short2 bytesGPS Timedouble8

42、 bytesWave Packet Descriptor IndexUnsigned char1 byteByte offset to waveform dataUnsigned long long8 bytesWaveform packet size in bytesUnsigned long4 bytesReturn Point Waveform Locationfloat4 bytesX(t)float4 bytesY(t)float4 bytesZ(t)float4 bytes點數(shù)據(jù)格式 4 在格式 1 的基礎(chǔ)上加入了波形信息。波形數(shù)據(jù)描述器索引： las 1.3支持 255個描述波形

43、數(shù)據(jù)包的用戶定義記錄。 該值說明了描述該點波形信 息的具體用戶定義記錄。注意： 0 值表示該激光點沒有對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。波形數(shù)據(jù)起始暗標： las 文件中的波形數(shù)據(jù)存儲在一個擴展變長記錄里面（或者，在一個輔助文件里）。該字節(jié)偏移代表波形數(shù)據(jù)變長記錄里 lidar 點波形數(shù)據(jù)包相對于波形數(shù)據(jù)文件頭的起始位置。 注意波形數(shù)據(jù)包在文件中的絕對起始位置為：a波形數(shù)據(jù)存儲在 las 文件中時波形數(shù)據(jù)包記錄起始位置 +波形數(shù)據(jù)起始暗標b波形數(shù)據(jù)存儲在一個輔助文件中時波形數(shù)據(jù)起始暗標波形數(shù)據(jù)包大?。涸摲瓷鋵?yīng)的波形數(shù)據(jù)包的的字節(jié)數(shù)。注意由于數(shù)據(jù)包壓縮的原因，每個波形數(shù)據(jù) 的大小可能不一樣（即使是對應(yīng)同一個波形

44、描述器索引） 。另外要注意波形數(shù)據(jù)的位值只能通過波形數(shù) 據(jù)起始暗標來確定，因為波形數(shù)據(jù)包記錄不是連續(xù)存儲的。反射點在波形中的位置： 是從發(fā)射激光點 （起始數(shù)字化值） 開始到接收到該反射脈沖之間的匹克秒 （10-12） 值。X（t），Y（t），Z（t）：這些參數(shù)定義一個用來推算對應(yīng)波形上點位置的線性方程。波形上點位置由以下方程 計算：X = X0 + X（t）Y = Y0 + Y（t）Z = Z0 + Z（t）x，y，z 推算點的空間位置， x0，y0，z0 是起始點的位置（該點數(shù)據(jù)的 x，y，z），t（單位為匹克秒） 是相對于起始點的時間（起始點時間為0）。 X， y， z的單位是 las 數(shù)

45、據(jù)坐標系統(tǒng)的單位。如果坐標系統(tǒng)是地理坐標系，水平方向單位為度，垂直單位為米。點數(shù)據(jù)記錄格式 5：格式 5 在格式 3 的基礎(chǔ)上加入了波形信息。 表 4.14 ：點數(shù)據(jù)記錄格式 5ItemFormatSizeRequiredXlong4 bytesYlong4 bytesZlong4 bytesIntensityunsigned short2 bytesReturn Number3 bits (bit 0 2)3 bitsNumber of Returns (given pulse)3 bits (bit 3 5)3 bitsScan Direction Flag1 bit (bit 6)1 b

46、itEdge of Flight Line1 bit (bit 7)1 bitClassificationunsigned char1 byteScan Angle Rank (-90 to +90) Left sideunsigned char1 byteUser Dataunsigned char1 bytePoint Source IDunsigned short2 bytesGPS Timedouble8 bytesRedunsigned short2 bytesGreenunsigned short2 bytesBlueunsigned short2 bytesWave Packet

47、 Descriptor IndexUnsigned char1 byteByte offset to waveform dataUnsigned long long8 bytesWaveform packet size in bytesUnsigned long4 bytesReturn Point Waveform Locationfloat4 bytesX(t)float4 bytesY(t)float4 bytesZ(t)float4 bytes格式 5 在格式 4 的基礎(chǔ)上加入了 RGB 值。已定義變長記錄：地理參考信息Las 格式的地理參考采用了為 GeoTIFF 標準開發(fā)的強大機制

48、。變長文件頭部分包含與TIFF文件中GeoTIFF key tags中的數(shù)據(jù)一樣的數(shù)據(jù)。 這樣一來， 任何已有可讀取 GeoTIFF標簽中的坐標系統(tǒng)信息的軟 件就能識別 las 文件頭中的坐標信息了。由于 las格式不是柵格格式， 每個點都有自己的絕對位置信息， 只需要 6 個 GeoTIFF標簽中的 3 個， ModelTiePointTag （33922）， ModelPixelScaleTag（ 33550）和 ModelTransformationTag （ 34264）記錄是不需要的。只用了這三條記錄： GeoKeyDirectoryTag（34735），GeoDoubleParam

49、sTag（ 34736）和 GeoASC ParamsTag（ 34737 ）。只需要 GeoKeyDirectoryTag 記錄。 GeoDoubleParamsTag 和 GeoASCIIParamsTag 記錄可能用也可能不用， 由 GeoKeyDirectoryTag 的內(nèi)容決定。GeoKeyDirectoryTag 記錄：（強制性的）用戶 ID：LASF_Projection記錄 ID：34735 該記錄定義坐標系統(tǒng)的關(guān)鍵值（ key values）。完整的描述參見 GeoTIFF格式規(guī)范。這里是一個大概的描 述。GeoKeyDirectoryTag 被定義為一個無符號短整型數(shù)的數(shù)組

50、。但是，整體來說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：struct sGeoKeysunsigned short wKeyDirectoryVersion;unsigned short wKeyRevision;unsigned short wMinorRevision; unsigned short wNumberOfKeys;struct sKeyEntryunsigned short wKeyID;unsigned short wTIFFTagLocation; unsigned short wCount;unsigned short wValue_Offset; pKey1;Where: wKeyDirec

51、toryVersion = 1; / Always wKeyRevision = 1; / Always wMinorRevision = 0; / Always wNumberOfKeys / Number of sets of 4 unsigned shorts to follow表 4.15 ： 4 個無符號短整型 GeoKeyNameDefinitionwKeyIDDefined key ID for each piece of GeoTIFF data. IDs contained in the GeoTIFF specification.wTIFFTagLocationIndica

52、tes where the data for this key is located:0 means data is in the wValue_Offset field as an unsigned short.34736 means the data is located at index wValue_Offset of the GeoDoubleParamsTag record.34737 means the data is located at index wValue_Offset of the GeoAsciiParamsTag record.wCountNumber of characters in string for values of GeoAsciiParamsTag , otherwise is 1wValue OffsetContents vary depending on value for