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3次元点群データからCOPC（Cloud Optimized Point Cloud）を生成してCOPC Viewerで表示する方法
はじめに
GIS界隈ではCloud Optimizedが重要なキーワードになっています。Cloud Optimizedとは、特別なサーバ実装を必要とせず、大きな位置情報データの一部分を配信することを可能とするファイル形式の総称です。本記事は、Cloud Optimized形式のうち、Cloud Optimized Point Cloud（以下、COPC）の生成方法に焦点を当てた記事になります。具体には、東京都（東京都デジタルツイン実現プロジェクト）がG空間情報センターを通じてオープンデータとして公開している、点群データ（オリジナルデータ（DSM）及びグラウンドデータ（DEM））からCOPCを生成する方法について説明します。
アウトプットイメージ
Cloud Optimized Point Cloud（COPC）の特徴
- COPC（Cloud Optimized Point Cloud）は、「クラウド最適化点群仕様」である。
- ポイントクラウドデータがOctress構造で保存されることによって、クライアントの必要に応じて一部のデータを抜き出すことができる。
PC環境
OS：Windows 10 Pro
CPU：Intel Core i7-9700
メモリ：32GB
前提条件
- OSGeo4W（PDAL）がインストール済みであること。
- PDALのバージョンは、pdal 2.5.2です。
- G空間情報センターから点群データ（LAS形式）を取得済みであること。
・本記事では、東京都奥多摩町の小河内ダム（おごうちだむ）周辺の点群データ（LAS）を使用します。
LASのマージ
- LASのマージには、OSGeo4WのPDALのパイプラインを使用します。
- LASは、下記のとおり、lasフォルダ内に格納されているとします。
├─las
│ 09KC7262.las
│ 09KC7263.las
│ 09KC7272.las
│ 09KC7273.las
- まず、パイプラインのjsonを下記のとおり作成します。
merge-pipeline.json
{
"pipeline": [
{
"type": "readers.las",
"filename": "las/*.las"
},
{
"type": "writers.las",
"filename": "ogochi-dam.las"
}
]
}
- OSGeo4W Shellを起動して、下記のコマンドを実行して、lasをマージします。
pdal pipeline merge-pipeline.json
座標参照系の付与
- G空間情報センターから取得した、点群データ（LAS形式）には座標参照系が設定されていないため、PDALのtranslateを使用して、座標参照系を付与します。
- なお、付与する座標参照系は、日本測地系2011／平面直角座標系第9系（EPSG：6677）になります。
- OSGeo4W Shellを起動して、下記のコマンドを実行して座標参照系を付与します。
pdal translate -i ogochi-dam.las -o ogochi-dam-translated.las --writers.las.a_srs="EPSG:6677"
- また、下記のコマンドを実行して、座標参照系を付与されているかlasのメタ情報を確認します。
pdal info --metadata ogochi-dam-translated.las
- メタ情報の出力結果は下記のとおりになります。
{
"file_size": 886509750,
"filename": "ogochi-dam-translated.las",
"metadata":
{
"comp_spatialreference": "PROJCS[\"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\",GEOGCS[\"JGD2011\",DATUM[\"Japanese_Geodetic_Datum_2011\",SPHEROID[\"GRS 1980\",6378137,298.257222101,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7019\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"1128\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.0174532925199433,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6668\"]],PROJECTION[\"Transverse_Mercator\"],PARAMETER[\"latitude_of_origin\",36],PARAMETER[\"central_meridian\",139.833333333333],PARAMETER[\"scale_factor\",0.9999],PARAMETER[\"false_easting\",0],PARAMETER[\"false_northing\",0],UNIT[\"metre\",1,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],AXIS[\"Northing\",NORTH],AXIS[\"Easting\",EAST],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6677\"]]",
"compressed": false,
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"count": 26073803,
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"creation_year": 2023,
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"global_encoding_base64": "AAA=",
"gtiff": "Geotiff_Information:\n Version: 1\n Key_Revision: 1.0\n Tagged_Information:\n End_Of_Tags.\n Keyed_Information:\n GTModelTypeGeoKey (Short,1): ModelTypeProjected\n GTRasterTypeGeoKey (Short,1): RasterPixelIsArea\n GTCitationGeoKey (Ascii,40): \"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\"\n GeogCitationGeoKey (Ascii,8): \"JGD2011\"\n GeogAngularUnitsGeoKey (Short,1): Angular_Degree\n ProjectedCSTypeGeoKey (Short,1): Code-6677 (JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX)\n ProjLinearUnitsGeoKey (Short,1): Linear_Meter\n End_Of_Keys.\n End_Of_Geotiff.\n",
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"maxx": -70400,
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"minx": -71200,
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"project_id": "00000000-0000-0000-0000-000000000000",
"scale_x": 0.01,
"scale_y": 0.01,
"scale_z": 0.01,
"software_id": "PDAL 2.5.2 (57c4e7)",
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"srs":
{
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"isgeocentric": false,
"isgeographic": false,
"json": "{\n \"type\": \"ProjectedCRS\",\n \"name\": \"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\",\n \"base_crs\": {\n \"name\": \"JGD2011\",\n \"datum\": {\n \"type\": \"GeodeticReferenceFrame\",\n \"name\": \"Japanese Geodetic Datum 2011\",\n \"ellipsoid\": {\n \"name\": \"GRS 1980\",\n \"semi_major_axis\": 6378137,\n \"inverse_flattening\": 298.257222101\n }\n },\n \"coordinate_system\": {\n \"subtype\": \"ellipsoidal\",\n \"axis\": [\n {\n \"name\": \"Geodetic latitude\",\n \"abbreviation\": \"Lat\",\n \"direction\": \"north\",\n \"unit\": \"degree\"\n },\n {\n \"name\": \"Geodetic longitude\",\n \"abbreviation\": \"Lon\",\n \"direction\": \"east\",\n \"unit\": \"degree\"\n }\n ]\n },\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 6668\n }\n },\n \"conversion\": {\n \"name\": \"unnamed\",\n \"method\": {\n \"name\": \"Transverse Mercator\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 9807\n }\n },\n \"parameters\": [\n {\n \"name\": \"Latitude of natural origin\",\n \"value\": 36,\n \"unit\": \"degree\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 8801\n }\n },\n {\n \"name\": \"Longitude of natural origin\",\n \"value\": 139.833333333333,\n \"unit\": \"degree\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 8802\n }\n },\n {\n \"name\": \"Scale factor at natural origin\",\n \"value\": 0.9999,\n \"unit\": \"unity\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 8805\n }\n },\n {\n \"name\": \"False easting\",\n \"value\": 0,\n \"unit\": \"metre\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 8806\n }\n },\n {\n \"name\": \"False northing\",\n \"value\": 0,\n \"unit\": \"metre\",\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 8807\n }\n }\n ]\n },\n \"coordinate_system\": {\n \"subtype\": \"Cartesian\",\n \"axis\": [\n {\n \"name\": \"Northing\",\n \"abbreviation\": \"\",\n \"direction\": \"north\",\n \"unit\": \"metre\"\n },\n {\n \"name\": \"Easting\",\n \"abbreviation\": \"\",\n \"direction\": \"east\",\n \"unit\": \"metre\"\n }\n ]\n },\n \"id\": {\n \"authority\": \"EPSG\",\n \"code\": 6677\n }\n}",
"prettycompoundwkt": "PROJCS[\"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\",\n GEOGCS[\"JGD2011\",\n DATUM[\"Japanese_Geodetic_Datum_2011\",\n SPHEROID[\"GRS 1980\",6378137,298.257222101,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"7019\"]],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"1128\"]],\n PRIMEM[\"Greenwich\",0,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],\n UNIT[\"degree\",0.0174532925199433,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"6668\"]],\n PROJECTION[\"Transverse_Mercator\"],\n PARAMETER[\"latitude_of_origin\",36],\n PARAMETER[\"central_meridian\",139.833333333333],\n PARAMETER[\"scale_factor\",0.9999],\n PARAMETER[\"false_easting\",0],\n PARAMETER[\"false_northing\",0],\n UNIT[\"metre\",1,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],\n AXIS[\"Northing\",NORTH],\n AXIS[\"Easting\",EAST],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"6677\"]]",
"prettywkt": "PROJCS[\"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\",\n GEOGCS[\"JGD2011\",\n DATUM[\"Japanese_Geodetic_Datum_2011\",\n SPHEROID[\"GRS 1980\",6378137,298.257222101,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"7019\"]],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"1128\"]],\n PRIMEM[\"Greenwich\",0,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],\n UNIT[\"degree\",0.0174532925199433,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"6668\"]],\n PROJECTION[\"Transverse_Mercator\"],\n PARAMETER[\"latitude_of_origin\",36],\n PARAMETER[\"central_meridian\",139.833333333333],\n PARAMETER[\"scale_factor\",0.9999],\n PARAMETER[\"false_easting\",0],\n PARAMETER[\"false_northing\",0],\n UNIT[\"metre\",1,\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],\n AXIS[\"Northing\",NORTH],\n AXIS[\"Easting\",EAST],\n AUTHORITY[\"EPSG\",\"6677\"]]",
"proj4": "+proj=tmerc +lat_0=36 +lon_0=139.833333333333 +k=0.9999 +x_0=0 +y_0=0 +ellps=GRS80 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0 +units=m +no_defs",
"units":
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"horizontal": "metre",
"vertical": ""
},
"vertical": "",
"wkt": "PROJCS[\"JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS IX\",GEOGCS[\"JGD2011\",DATUM[\"Japanese_Geodetic_Datum_2011\",SPHEROID[\"GRS 1980\",6378137,298.257222101,AUTHORITY[\"EPSG\",\"7019\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"1128\"]],PRIMEM[\"Greenwich\",0,AUTHORITY[\"EPSG\",\"8901\"]],UNIT[\"degree\",0.0174532925199433,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9122\"]],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6668\"]],PROJECTION[\"Transverse_Mercator\"],PARAMETER[\"latitude_of_origin\",36],PARAMETER[\"central_meridian\",139.833333333333],PARAMETER[\"scale_factor\",0.9999],PARAMETER[\"false_easting\",0],PARAMETER[\"false_northing\",0],UNIT[\"metre\",1,AUTHORITY[\"EPSG\",\"9001\"]],AXIS[\"Northing\",NORTH],AXIS[\"Easting\",EAST],AUTHORITY[\"EPSG\",\"6677\"]]"
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COPCの生成
- LASからCOPCへの変換にはPDALのtranslateを使用します。
- OSGeo4W Shellを起動して、下記のコマンドを実行してCOPCを生成します。
pdal translate -i ogochi-dam-translated.las -o ogochi-dam-translated.copc.laz --writers.copc.forward=all
COPCの表示
- 上記の方法で生成したCOPCをCOPC Viewerで表示します。
-
以下のように直接URLを指定してアクセスすることができます。
https://viewer.copc.io/?copc=https://xs489works.xsrv.jp/copc-data/tokyo-digitaltwin/ogochi-dam-translated.copc.laz -
Ctrlを押しながらドラッグで回転できます。
-
色はデフォルトでElevationになっているのでパネルからRGBに変更すると実際の色で表示できます。
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