LAS格式中文說明.doc

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(diǎn)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(gè)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(gè)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：l 能夠應(yīng)用點(diǎn)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(gè)外部文件）l 存儲對波形數(shù)據(jù)進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換的參數(shù)l 額外的全局編碼旗標(biāo)，表示反射是否為人工生成的波形數(shù)據(jù)存儲的目標(biāo)：l 波形數(shù)據(jù)和lidar點(diǎn)被包含在同一個(gè)文件中l(wèi) 一個(gè)反射可能有也可能沒有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的波形數(shù)據(jù)包l 同一lidar脈沖的多個(gè)反射可能指向同一個(gè)波形數(shù)據(jù)包l 支持2至32位波形數(shù)據(jù)記錄l 配置了多個(gè)波形數(shù)字化設(shè)置（取樣數(shù)，取樣間距，每個(gè)取樣所占位數(shù)等等）l 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(jī)制）波形數(shù)據(jù)存儲實(shí)現(xiàn)：l 公開反射附近的波形部分被存儲起來（波形數(shù)據(jù)包，WDP）l 原始波形數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包存儲在一個(gè)大而連續(xù)的擴(kuò)展變長記錄（EVLR）里，或者，存儲在一個(gè)另外的輔助文件中。l 對波形數(shù)字化配置的描述存儲在一個(gè)包含255個(gè)變長記錄的波形描述器（WPD）里。l 每個(gè)點(diǎn)記錄有一個(gè)新的元數(shù)據(jù)，它是一個(gè)指向該點(diǎn)WDP的索引。l 每個(gè)點(diǎn)記錄都包含有額外的信息，表明那個(gè)WPD用來描述該點(diǎn)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(gè)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(diǎn)讀器來說，只需要一點(diǎn)或者不需要改變。對于點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄類型0到3，沒有任何改變。而在點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)由組織內(nèi)部委員維持。4. 要求Las格式定義：格式由二進(jìn)制數(shù)據(jù)組成，包含一個(gè)頭文件區(qū)，變長記錄區(qū)和點(diǎn)記錄區(qū)。表4.1：las格式定義PUBLIC HEADER BLOCKVARIABLE LENGTH RECORDSPOINT DATA RECORDS一個(gè)包含波形數(shù)據(jù)的las文件（點(diǎn)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 BLOCK VARIABLE LENGTH RECORDS INCLUDING WAVEFORM PACKET DESCRIPTORS (up to 255) POINT DATA RECORDS EXTENDED VARIABLE LENGTH RECORD (WAVEFORM DATA PACKETS) 所有數(shù)據(jù)都是little-endian格式。頭文件區(qū)包含一個(gè)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(diǎn)記錄數(shù)，坐標(biāo)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(diǎn)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(gè)擴(kuò)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(gè)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(diǎn)型格式）公共文件頭區(qū)：表4.3：公共文件頭區(qū)Item Format Size Required File Signature (“LASF”) char4 4 bytes * File Source ID unsigned short 2 bytes * Global Encoding unsigned short 2 bytes * Project ID - GUID data 1 unsigned long 4 bytes Project ID - GUID data 2 unsigned short 2 byte Project ID - GUID data 3 unsigned short 2 byte Project ID - GUID data 4 unsigned char8 8 bytes Version Major unsigned char 1 byte * Version Minor unsigned char 1 byte * System Identifier char32 32 bytes * Generating Software char32 32 bytes * File Creation Day of Year unsigned short 2 bytes * File Creation Year unsigned short 2 bytes * Header Size unsigned short 2 bytes * Offset to point data unsigned long 4 bytes * Number of Variable Length Records unsigned long 4 bytes * Point Data Format ID (0-99 for spec) unsigned char 1 byte * Point Data Record Length unsigned short 2 bytes * Number of point records unsigned long 4 bytes * Number of points by return unsigned long7 28 bytes * X scale factor Double 8 bytes * Y scale factor Double 8 bytes * Z scale factor Double 8 bytes * X offset Double 8 bytes * Y offset Double 8 bytes * Z offset Double 8 bytes * Max X Double 8 bytes * Min X Double 8 bytes * Max Y Double 8 bytes * Min Y Double 8 bytes * Max Z Double 8 bytes * Min Z Double 8 bytes * Start of Waveform Data Packet Record Unsigned long long 8 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.文件標(biāo)簽（File Signature）：文件標(biāo)簽必須包含四個(gè)字符“LASF”，這是las規(guī)范所需要的。這四個(gè)字符用來被用戶軟件進(jìn)行檢查以便快速確定文件類型。文件源ID（File Source ID）（如果該文件是由一個(gè)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(gè)值，包含65535。0值意思為一個(gè)還沒有分配的ID。在這種情況下，允許處理軟件來賦一個(gè)合法的值。注意該機(jī)制允許一個(gè)lidar項(xiàng)目包含65535個(gè)單獨(dú)的源。一個(gè)源可能是一個(gè)原始航線或是合并或萃取操作的結(jié)果。全局編碼：這是一個(gè)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(rèn)為無符號整型值1）。該位段定義如下：表4.4：全局編碼-位段編碼Bits Field Name Description 0 GPS Time Type The meaning of GPS Time in the Point Records 0 (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 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. 1 Waveform Data Packets Internal If this bit is set, the waveform data packets are located within this file (note that this bit is mutually exclusive with bit 2與bit2互斥關(guān)系) 2 Waveform Data Packets External If this bit is set, the waveform data packets are located external to this file in an auxiliary file with the same base name as this file and the extension “.wdp”. (note that this bit is mutually exclusive with bit 1) 3 Return numbers have been synthetically generated If set, the point return numbers in the Point Data Records have been synthetically generated. This could be the case, for example, when a composite file is created by combining a First Return File and a Last Return File. In this case, first return data will be labeled “1 of 2” and second return data will be labeled “2 of 2” 4:15 Reserved Must be set to zero 項(xiàng)目ID（GUID data）：這四個(gè)字段組成了一個(gè)全球唯一的標(biāo)示符，作為一個(gè)項(xiàng)目標(biāo)示符（項(xiàng)目ID）。該字段仍是可選擇的。對項(xiàng)目ID的賦值時(shí)間決定于處理軟件。一個(gè)特定的項(xiàng)目中的所有文件應(yīng)該有一個(gè)共同的項(xiàng)目ID。通過指定一個(gè)項(xiàng)目ID和一個(gè)文件源ID，一個(gè)項(xiàng)目中的每個(gè)文件和每個(gè)文件中的每個(gè)點(diǎn)能夠全球唯一標(biāo)示。版本號：版本號由一個(gè)主版本和副版本字段組成。兩者組成了當(dāng)前文件的版本。例如，版本號1.2將包含1在主版本號里，2在副版本號里。系統(tǒng)標(biāo)識符：1.0版本假定las文件全部由一個(gè)硬件傳感器獲取生成。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：表4.5：系統(tǒng)標(biāo)識符Generating Agent System ID Hardware system String identifying hardware (e.g. “ALTM 1210” or “ALS50” Merge of one or more files “MERGE” Modification of a single file “MODIFICATION” Extraction from one or more files “EXTRACTION” Reprojection, rescaling, warping, etc. “TRANSFORMATION” Some other operation “OTHER” or a string up to 32 characters identifying the operation 生成軟件：以ASCII格式描述生成軟件。該字段提供一個(gè)機(jī)制，用來標(biāo)示文件創(chuàng)建時(shí)的生成軟件包和軟件版本號（例如，“TerraScan V-10.8”，“REALM V-4.2”等），如果字符數(shù)據(jù)少于16個(gè)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)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?dāng)?shù)字。文件頭大?。汗参募^區(qū)的大小，以字節(jié)為單位。如果頭文件由于一個(gè)軟件的擴(kuò)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(kuò)展是不提倡的。任何時(shí)候要添加用戶文件頭數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該用變長記錄完成。如果一個(gè)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(diǎn)數(shù)據(jù)起始暗標(biāo)：從文件起始處到第一個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄首個(gè)字段的實(shí)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(diǎn)數(shù)據(jù)起始暗標(biāo)必須進(jìn)行更新。點(diǎn)數(shù)據(jù)之前的變長記錄數(shù)：該字段表明該文件中點(diǎn)數(shù)據(jù)之前的變長記錄數(shù)。任何時(shí)候變長記錄數(shù)改變時(shí)，都應(yīng)對其進(jìn)行更新。點(diǎn)數(shù)據(jù)格式ID：點(diǎn)數(shù)據(jù)格式ID與點(diǎn)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(diǎn)數(shù)據(jù)記錄長度：以字節(jié)為單位的點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄長度。點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄數(shù)：該字段表示文件中總的點(diǎn)記錄數(shù)。各反射點(diǎn)數(shù)：該字段是一個(gè)各反射點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)組。第一個(gè)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(gè)雙精度浮點(diǎn)型值，用來縮放點(diǎn)記錄對應(yīng)的X，Y，Z長整型值。為獲取真實(shí)的點(diǎn)坐標(biāo)，必須將長整型XYZ值乘上XYZ比例因子。例如，如果XYZ坐標(biāo)要包含兩個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，每個(gè)比例因子必須為值0.01。X，Y，Z偏移：該字段用來設(shè)置點(diǎn)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(diǎn)數(shù)據(jù)記錄分辨率（resolution）可能對于特定的投影系統(tǒng)來說不夠大。通常應(yīng)認(rèn)為這些偏移是被應(yīng)用的。所以真正的XYZ坐標(biāo)應(yīng)為：Xcoordinate = (Xrecord * Xscale) + XoffsetYcoordinate = (Yrecord * Yscale) + Yoffset Zcoordinate = (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(biāo)：該值代表從文件起始開始到第一個(gè)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(gè)字節(jié)。所有數(shù)據(jù)都是需要投影信息的。投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/geotiff/geotiff.html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(gè)或多個(gè)變長數(shù)據(jù)記錄（有一個(gè)是強(qiáng)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(gè)變長記錄。變長記錄必須依次進(jìn)行訪問，因?yàn)槊總€(gè)變長記錄長度都包含在變長記錄頭信息里。每個(gè)變長記錄頭大小為60字節(jié)。表4.6：變長記錄文件頭Item Format Size Required Reserved unsigned short 2 bytes User ID char16 16 bytes * Record ID unsigned short 2 bytes * Record Length After Header Unsigned short 2 bytes * Description char32 32 bytes User ID：用戶ID是ASC字符數(shù)據(jù)，用來標(biāo)示創(chuàng)建變長記錄的用戶?？赡苡衼碜圆煌瑏碓吹亩鄠€(gè)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(gè)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(jī)構(gòu)進(jìn)行注冊。對這些用戶ID的管理確保沒有任何兩個(gè)個(gè)體碰巧用了同一個(gè)用戶ID。該規(guī)范起始應(yīng)用這兩個(gè)ID：一個(gè)是為全局特定記錄服務(wù)的（LASF_Spec），另外一個(gè)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(gè)用戶ID可能有0-65535個(gè)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(jìn)行維護(hù)管理。每個(gè)用戶ID允許被以任意方式分配0到65535個(gè)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(rèn)可的。文件頭后記錄長：是標(biāo)準(zhǔn)文件頭部分之后的記錄的字節(jié)數(shù)。所以整個(gè)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(kuò)展變長記錄（EVLR）。與其他變長記錄相比，該VLR是唯一一個(gè)位于點(diǎn)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(gè)數(shù)據(jù)記錄。點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄：注意：點(diǎn)數(shù)據(jù)開始標(biāo)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(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄的起始位置。注意所有的點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄必須是同一個(gè)類型。點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式0（20字節(jié)）：表4.7：點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式0Item Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits (bits 0, 1, 2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bits 3, 4, 5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side char 1 byte * User Data unsigned char 1 byte Point Source ID unsigned short 2 bytes * X，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(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。反射強(qiáng)度：反射強(qiáng)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(gè)字段（反射號，反射數(shù)，掃描方向旗標(biāo)和航線邊沿標(biāo)記）是單個(gè)字節(jié)里的若干位段。反射號：反射序號是一個(gè)給定輸出脈沖的反射脈沖的編號。一個(gè)給定的輸出激光脈沖可能有許多反射脈沖，這些反射脈沖的反射號必須按次序進(jìn)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(gè)激光點(diǎn)可能是一個(gè)脈沖的5個(gè)反射中的第2反射。掃描方向旗標(biāo)：掃描方向旗標(biāo)表示在輸出該脈沖時(shí)掃描鏡所處的位置。1代表正向掃描角，0代表負(fù)向掃描角（以飛機(jī)飛行方向?yàn)闇?zhǔn)，從左側(cè)向右側(cè)擺動(dòng)時(shí)為正向，相反為負(fù)向）。航線邊界旗標(biāo)：只有當(dāng)該點(diǎn)位于一個(gè)掃描的末尾時(shí)，掃描邊沿旗標(biāo)值為1。它是飛機(jī)改變航向前的掃描的最后一個(gè)點(diǎn)。分類：該字段代表著一個(gè)點(diǎn)的類屬性。如果一個(gè)點(diǎn)從來沒被分類，該值必須設(shè)為0。沒有用戶自定義的類，因?yàn)樗械狞c(diǎn)格式只為每個(gè)點(diǎn)提供8位的用戶自定義操作。注意分類是一個(gè)位段字段，低5位用于分類，高3位用來作為標(biāo)記。位定義如下:表4.8：分類位段編碼Bits Field Name Description 0:4 Classification Standard ASPRS classification as defined in the following classification table. 5 Synthetic If set then this point was created by a technique other than LIDAR collection such as digitized from a photogrammetric stereo model or by traversing a waveform. 6 Key-point If set, this point is considered to be a model key-point and thus generally should not be withheld in a thinning algorithm. 7 Withheld If set, this point should not be included in processing (synonymous with Deleted). 注意位字段5，6，7為標(biāo)記，且在任何合并中可被設(shè)置或清除。例如，一個(gè)點(diǎn)分類的5，6位設(shè)為1，低5位設(shè)為設(shè)為2代表一個(gè)人工生成的地面點(diǎn)，并被標(biāo)記為模型關(guān)鍵點(diǎn)。分類必須遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：表4.9：ASPRS標(biāo)準(zhǔn)lidar點(diǎn)分類Classification Value (bits 0:4) Meaning 0 Created, never classified 1 Unclassified1 2 Ground 3 Low Vegetation 4 Medium Vegetation 5 High Vegetation 6 Building 7 Low Point (noise) 8 Model Key-point (mass point) 9 Water 10 Reserved for ASPRS Definition 11 Reserved for ASPRS Definition 12 Overlap Points2 13-31 Reserved for ASPRS Definition 0和1層都用來表示Unclassified，處理與當(dāng)前流行分類軟件如TerraScan的兼容性。我們將1層擴(kuò)展包含已經(jīng)過一個(gè)分類算法但仍未被分類的點(diǎn)。例如，在0層里的數(shù)據(jù)通過一個(gè)算法來探測人工建筑物，那些沒有被分類為建筑物的點(diǎn)可能從0層被分類到1層。 Overlap Points是那些在重疊航線生成時(shí)被迅速剔除掉的點(diǎn)。一般來說，由于這些點(diǎn)在后面不被分類，所以對應(yīng)的Withheld位應(yīng)該被設(shè)置。【關(guān)于位段的一個(gè)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(shí)表示值為1，1位為1時(shí)表示值為2，2位為1時(shí)表示值為4，依次類推?！繏呙杞牵簰呙杞鞘且粋€(gè)帶符號的1字節(jié)數(shù)字，值從-90到+90。掃描角是激光點(diǎn)在輸出時(shí)的掃描角度（包含飛機(jī)的翻動(dòng)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1度。0度代表天底方向，-90度代表飛機(jī)飛行時(shí)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(diǎn)源ID：該值表示該點(diǎn)是從哪個(gè)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(gè)特殊的情況。該數(shù)值對應(yīng)著生成該點(diǎn)的文件源ID。0值用來方便系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)源ID值為0時(shí)表示表示該點(diǎn)由該文件生成。這意味著處理軟件在一些處理中應(yīng)將點(diǎn)源ID設(shè)置為與包含該點(diǎn)文件的文件源ID一樣。注意：在las 1.0中的文件標(biāo)記字段一般被錯(cuò)編或者不被用戶實(shí)現(xiàn)。整個(gè)該概念在las 1.1中被移除掉了，而這個(gè)單字節(jié)字段被重命名為用戶數(shù)據(jù)，并可用來進(jìn)行任何使用。原始las 1.0規(guī)范中該字段中的擴(kuò)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(diǎn)源ID，并且不在可以可用。點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式1（28字節(jié)）：點(diǎn)數(shù)據(jù)格式1在格式0的基礎(chǔ)上加上了GPS時(shí)間。表4.10：點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式1tem Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytesReturn Number 3 bits (bits 0, 1, 2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bits 3, 4, 5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side char 1 byte * User Data unsigned char 1 byte Point Source ID unsigned short 2 bytes * GPS Time Double 8 bytes * GPS時(shí)間：GPS時(shí)間是點(diǎn)獲取時(shí)的雙精度浮點(diǎn)型時(shí)間。如果全局編碼中的低位沒有設(shè)置的話，GPS時(shí)間類型為GPS星歷時(shí)間，如果設(shè)置的話，GPS時(shí)間類型是標(biāo)準(zhǔn)GPS時(shí)間。點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式2（26字節(jié)）：點(diǎn)數(shù)據(jù)格式2在點(diǎn)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(gè)攝像機(jī)獲取的輔助數(shù)據(jù)來彩色化lidar點(diǎn)。表4.11：點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式2Item Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits (bits 0, 1, 2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bits 3, 4, 5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side char 1 byte * User Data unsigned char 1 byte Point Source ID unsigned short 2 bytes * Red unsigned short 2 bytes * Green unsigned short 2 bytes * Blue unsigned short 2 bytes * 紅色：該點(diǎn)紅色通道值。綠色：該點(diǎn)綠色通道值。藍(lán)色：該點(diǎn)藍(lán)色通道值。注記：紅色，綠色，藍(lán)色值應(yīng)總被規(guī)范為16位。例如，當(dāng)對每個(gè)通道都是8位編碼時(shí)，在存儲至該字段之前將對每個(gè)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(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式3（34字節(jié)）：點(diǎn)數(shù)據(jù)格式3在點(diǎn)數(shù)據(jù)格式2的基礎(chǔ)上加上了GPS時(shí)間。表4.12：點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式3Item Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits (bits 0, 1, 2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bits 3, 4, 5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side char 1 byte * User Data unsigned char1 bytePoint Source ID unsigned short 2 bytes * GPS Time double 8 bytes * Red unsigned short 2 bytes * Green unsigned short 2 bytes * Blue unsigned short 2 bytes * 點(diǎn)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(diǎn)記錄格式4Item Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits (bits 0-2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bits 3-5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side unsigned char 1 byte * User Data unsigned char 1 byte Point Source ID unsigned short 2 bytes * GPS Time double 8 bytes * Wave Packet Descriptor Index Unsigned char 1 byte * Byte offset to waveform data Unsigned long long 8 bytes * Waveform packet size in bytes Unsigned long 4 bytes * Return Point Waveform Location float 4 bytes * X(t) float 4 bytes * Y(t) float 4 bytes * Z(t) float 4 bytes * 點(diǎn)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(gè)描述波形數(shù)據(jù)包的用戶定義記錄。該值說明了描述該點(diǎn)波形信息的具體用戶定義記錄。注意：0值表示該激光點(diǎn)沒有對應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。波形數(shù)據(jù)起始暗標(biāo)：las文件中的波形數(shù)據(jù)存儲在一個(gè)擴(kuò)展變長記錄里面（或者，在一個(gè)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(diǎn)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(shí)波形數(shù)據(jù)包記錄起始位置+波形數(shù)據(jù)起始暗標(biāo)b波形數(shù)據(jù)存儲在一個(gè)輔助文件中時(shí)波形數(shù)據(jù)起始暗標(biāo)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(gè)波形數(shù)據(jù)的大小可能不一樣（即使是對應(yīng)同一個(gè)波形描述器索引）。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(biāo)來確定，因?yàn)椴ㄐ螖?shù)據(jù)包記錄不是連續(xù)存儲的。反射點(diǎn)在波形中的位置：是從發(fā)射激光點(diǎn)（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(gè)用來推算對應(yīng)波形上點(diǎn)位置的線性方程。波形上點(diǎn)位置由以下方程計(jì)算： X = X0 + X(t) Y = Y0 + Y(t) Z = Z0 + Z(t) x，y，z推算點(diǎn)的空間位置，x0，y0，z0是起始點(diǎn)的位置（該點(diǎn)數(shù)據(jù)的x，y，z），t（單位為匹克秒）是相對于起始點(diǎn)的時(shí)間（起始點(diǎn)時(shí)間為0）。X，y，z的單位是las數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)的單位。如果坐標(biāo)系統(tǒng)是地理坐標(biāo)系，水平方向單位為度，垂直單位為米。點(diǎn)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(diǎn)數(shù)據(jù)記錄格式5Item Format Size Required X long 4 bytes * Y long 4 bytes * Z long 4 bytes * Intensity unsigned short 2 bytes Return Number 3 bits (bit 0 2) 3 bits * Number of Returns (given pulse) 3 bits (bit 3 5) 3 bits * Scan Direction Flag 1 bit (bit 6) 1 bit * Edge of Flight Line 1 bit (bit 7) 1 bit * Classification unsigned char 1 byte * Scan Angle Rank (-90 to +90) Left side unsigned char 1 byte * User Data unsigned char 1 bytePoint Source ID unsigned short 2 bytes * GPS Time double 8 bytes * Red unsigned short 2 bytes * Green unsigned short 2 bytes * Blue unsigned short 2 bytes * Wave Packet Descriptor Index Unsigned char 1 byte * Byte offset to waveform data Unsigned long long 8 bytes * Waveform packet size in bytes Unsigned long 4 bytes * Return Point Waveform Location float 4 bytes * X(t) float 4 bytes * Y(t) float 4 bytes * Z(t) float 4 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(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的強(qiáng)大機(jī)制。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(biāo)簽中的坐標(biāo)系統(tǒng)信息的軟件就能識別las文件頭中的坐標(biāo)信息了。由于las格式不是柵格格式，每個(gè)點(diǎn)都有自己的絕對位置信息，只需要6個(gè)GeoTIFF標(biāo)簽中的3個(gè)，ModelTiePointTag（33922），ModelPixelScaleTag（33550）和ModelTransformationTag（34264）記錄是不需要的。只用了這三條記錄：GeoKeyDirectoryTag（34735），GeoDoubleParamsTag（34736）和GeoASCParamsTag（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(qiáng)制性的）用戶ID：LASF_Projection記錄ID：34735該記錄定義坐標(biāo)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(gè)大概的描述。GeoKeyDirectoryTag被定義為一個(gè)無符號短整型數(shù)的數(shù)組。但是，整體來說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：struct sGeoKeys unsigned short wKeyDirectoryVersion; unsigned short wKeyRevision; unsigned short wMinorRevision; unsigned short wNumberOfKeys; struct sKeyEntry unsigned short wKeyID;unsigned short wTIFFTagLocation; unsigned short wCount; unsigned short wValue_Offset; pKey1; ;Where: wKeyDirectoryVersion = 1; / Always wKeyRevision = 1; / Always wMinorRevision = 0; / Always wNumberOfKeys / Number of sets of 4 unsigned shorts to follow表4.15： 4 個(gè)無符號短整型GeoKeyName Definition wKeyID Defined key ID for each piece of GeoTIFF data. IDs contained in the GeoTIFF specification. wTIFFTagLocation Indicates 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