Lidar Remote Sensing: Prinsipp, applikasjon, gratis ressurser og programvare

Abonner på våre sosiale medier for raskt innlegg

Luftbårne lidarsensorerKan enten fange spesifikke punkter fra en laserpuls, kjent som diskrete returmålinger, eller registrere det komplette signalet når det kommer tilbake, kalt full-bølgeform, med faste intervaller som 1 ns (som dekker omtrent 15 cm). Full-bølgeform lidar brukes stort sett i skogbruk, mens diskret returlidar har bredere applikasjoner på tvers av forskjellige felt. Denne artikkelen diskuterer først og fremst diskret returlidar og bruken. I dette kapittelet vil vi dekke flere viktige emner om LiDAR, inkludert de grunnleggende komponentene, hvordan det fungerer, dets nøyaktighet, systemer og tilgjengelige ressurser.

Grunnleggende komponenter i Lidar

Jordbaserte LIDAR-systemer bruker vanligvis lasere med bølgelengder mellom 500–600 nm, mens luftbårne lidarsystemer bruker lasere med lengre bølgelengder, fra 1000–1600 nm. Et standard luftbåren lidaroppsett inkluderer en laserskanner, en enhet for måleavstand (varierende enhet) og systemer for kontroll, overvåking og opptak. Det inkluderer også et differensial globalt posisjoneringssystem (DGPS) og en treghetsmålingsenhet (IMU), ofte integrert i et enkelt system kjent som et posisjon og orienteringssystem. Dette systemet gir presis beliggenhet (lengdegrad, breddegrad og høyde) og orientering (rull, tonehøyde og overskrift) data.

 Mønstrene der laseren skanner området kan variere, inkludert sikksakk, parallelle eller elliptiske veier. Kombinasjonen av DGPs og IMU -data, sammen med kalibreringsdata og monteringsparametere, lar systemet nøyaktig behandle de innsamlede laserpunktene. Disse punktene blir deretter tildelt koordinater (x, y, z) i et geografisk koordinatsystem ved bruk av World Geodetic System fra 1984 (WGS84).

Hvor lidarFjernmålingFungerer? Forklar på en enkel måte

Et LIDAR -system avgir raske laserpulser mot et målobjekt eller overflate.

Laserpulsene reflekterer målet og går tilbake til lidarsensoren.

Sensoren måler nøyaktig tiden det tar for hver puls å reise til målet og ryggen.

Ved å bruke lysets hastighet og reisetid beregnes avstanden til målet.

Kombinert med posisjons- og orienteringsdataene fra GPS og IMU -sensorer, bestemmes de nøyaktige 3D -koordinatene til laserrefleksjonene.

Dette resulterer i en tett 3D -punktsky som representerer den skannede overflaten eller objektet.

Fysisk prinsipp om Lidar

LiDAR -systemer bruker to typer lasere: pulserende og kontinuerlig bølge. Pulserte lidarsystemer fungerer ved å sende ut en kort lyspuls og deretter måle tiden det tar før denne pulsen skal reise til målet og tilbake til mottakeren. Denne målingen av tur-retur-tid hjelper til med å bestemme avstanden til målet. Et eksempel er vist i et diagram der amplituder av både det overførte lyssignalet (AT) og det mottatte lyssignalet (AR) vises. Den grunnleggende ligningen som brukes i dette systemet involverer lysets hastighet (c) og avstanden til målet (R), slik at systemet kan beregne avstanden basert på hvor lang tid det tar før lyset kommer tilbake.

Diskret avkastning og måling av full bølgeform ved bruk av luftbåren lidar.

Et typisk luftbåren Lidar -system.

Måleprosessen i Lidar, som vurderer både detektoren og egenskapene til målet, blir oppsummert av standard LIDAR -ligningen. Denne ligningen er tilpasset fra radarligningen og er grunnleggende for å forstå hvordan lidarsystemer beregner avstander. Den beskriver forholdet mellom kraften til det overførte signalet (PT) og kraften til det mottatte signalet (PR). I hovedsak hjelper ligningen med å kvantifisere hvor mye av det overførte lyset som returneres til mottakeren etter å ha reflektert målet, noe som er avgjørende for å bestemme avstander og skape nøyaktige kart. Dette forholdet tar hensyn til faktorer som signaldemping på grunn av avstand og interaksjoner med måloverflaten.

Applikasjoner av Lidar fjernmåling

 Lidar fjernmåling har mange applikasjoner på tvers av forskjellige felt:
 Terreng og topografisk kartlegging for å lage høyoppløselige digitale høydemodeller (DEMS).
 Skogbruk og vegetasjonskartlegging for å studere trekindiestruktur og biomasse.
 Kyst- og strandlinjekartlegging for overvåking av erosjons- og havnivåendringer.
 Byplanlegging og infrastrukturmodellering, inkludert bygninger og transportnettverk.
 Arkeologi og kulturarvdokumentasjon av historiske steder og gjenstander.
 Geologiske og gruveundersøkelser for kartlegging av overflatefunksjoner og overvåking av operasjoner.
 Autonom kjøretøynavigasjon og hindringsdeteksjon.
 Planetarisk utforskning, for eksempel å kartlegge overflaten til Mars.

Anvendelse av Lidar_ (1)

Trenger du en gratis konsolering?

Lumispot tilbyr topp kvalitetssikring og ettersalgstjeneste, sertifisert av nasjonale, bransjespesifikke, FDA og CE-kvalitetssystemer. Swift kundesvar og proaktiv støtte etter salg.

Vet mer om oss

LIDAR -ressurser:

En ufullstendig liste over LIDAR -datakilder og gratis programvare er gitt nedenfor. Lidar -datakilder:
1.Åpen topografihttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.USAhttps://coast.noaa.gov/ Inventory/
4.National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)Digital coasthttps: //www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia Lidarhttps://en.wikipedia.org/wiki/national_lidar_dataset_(united_states)
6.Lidar onlinehttp://www.lidar-online.com
7.Nasjonalt økologisk observasjonsnettverk - neonhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR -data for Nord -Spaniahttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/no/g_22485/publi&consulta=hazlidar
9.LiDAR -data for Storbritanniahttp://catalogue.ceda.ac.uk/ liste/? return_obj = ob & id = 8049, 8042, 8051, 8053

Gratis Lidar -programvare:

1.Krever Envi. http://bcal.geology.isu.edu/ envitools.shtml
2.Fugroviewer(for Lidar og andre raster/vektortata) http://www.fugroviewer.com/
3.Fusion/LDV(LIDAR -datavisualisering, konvertering og analyse) http: // Forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS -verktøy(Kode og programvare for å lese og skrive las fi ler) http: // www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.Lasutility(Et sett med GUI -verktøy for visualisering og konvertering av las fi ler) http://home.iitk.ac.in/~blohani/lasutility/lasutility.html
6.Liblas(C/C ++ bibliotek for lesing/skriving LAS -format) http://www.liblas.org/
7.MCC-Lidar(Multi-skala krumningsklassifisering for LiDAR) http: // sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.Mars Freeview(3D-visualisering av LIDAR-data) http://www.merrick.com/geospatial/software-products/mars-software
9.Full analyse(Open source -programvare for behandling og visualisering av lidarpoint skyer og bølgeformer) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Poeng Cloud Magic (A set of software tools for LiDAR point cloud visualiza-tion, editing, filtering, 3D building modeling, and statistical analysis in forestry/ vegetation applications. Contact Dr. Cheng Wang at wangcheng@radi.ac.cn)
11.Rask terrengleser(Visualisering av LiDar Point Clouds) http://appliedimagery.com/download/ Ytterligere LIDAR -programvareverktøy finner du fra Open Topography ToolRegistry webside på http://opentopo.sdsc.edu/tools/listtools.

Anerkjennelser

  • Denne artikkelen inneholder forskning fra "Lidar Remote Sensing and Applications" av Vinícius Guimarães, 2020. Hele artikkelen er tilgjengeligher.
  • Denne omfattende listen og detaljert beskrivelse av LIDAR -datakilder og gratis programvare gir en viktig verktøysett for fagpersoner og forskere innen fjernmåling og geografisk analyse.

 

Ansvarsfraskrivelse:

  • Vi erklærer herved at noen bilder som vises på nettstedet vårt er samlet inn fra internett med det formål å fremme utdanning og informasjonsdeling. Vi respekterer immaterielle rettigheter til alle originale skapere. Bruken av disse bildene er ikke beregnet på kommersiell gevinst.
  • Hvis du tror at noe av innholdet som brukes krenker din opphavsrett, kan du kontakte oss. Vi er mer enn villige til å iverksette passende tiltak, inkludert å fjerne bilder eller gi riktig attribusjon, for å sikre overholdelse av immaterielle eiendomslover og forskrifter. Målet vårt er å opprettholde en plattform som er rik på innhold, rettferdig og respekt for andres immaterielle rettigheter.
  • Please contact us through the following contact information, email: sales@lumispot.cn. We promise to take immediate action upon receipt of any notice and guarantee 100% cooperation to resolve any such issues.
Relaterte nyheter
>> Relatert innhold

Post Time: Apr-16-2024