LiDAR Remote Sensing: prinsipe, tapassing, fergese boarnen en software

Abonnearje op ús sosjale media foar prompt post

Airborne LiDAR sensorskin of fange spesifike punten út in laser puls, bekend as diskrete werom mjittingen, of opnimme it folsleine sinjaal as it werom, neamd full-waveform, op fêste yntervallen lykas 1 ns (dat covers oer 15 sm). Full-waveform LiDAR wurdt meast brûkt yn boskbou, wylst diskrete werom LiDAR hat bredere applikaasjes oer ferskate fjilden. Dit artikel besprekt primêr diskrete werom LiDAR en it gebrûk dêrfan. Yn dit haadstik sille wy ferskate wichtige ûnderwerpen dekke oer LiDAR, ynklusyf syn basiskomponinten, hoe't it wurket, syn krektens, systemen en beskikbere boarnen.

Basiskomponinten fan LiDAR

Ground-basearre LiDAR-systemen brûke typysk lasers mei golflingten tusken 500-600 nm, wylst LiDAR-systemen yn 'e loft brûke lasers mei langere golflingten, fariearjend fan 1000-1600 nm. In standert Airborne LiDAR-opset omfettet in laserscanner, in ienheid foar it mjitten fan ôfstân (range-ienheid), en systemen foar kontrôle, tafersjoch en opname. It omfettet ek in Differential Global Positioning System (DGPS) en in Inertial Measurement Unit (IMU), faak yntegreare yn ien systeem bekend as in posysje- en oriïntaasjesysteem. Dit systeem jout presys lokaasje (lengte, breedtegraad en hichte) en oriïntaasje (roll, pitch, en heading) gegevens.

 De patroanen wêryn't de laser it gebiet scant kin ferskille, ynklusyf zigzag, parallelle of elliptyske paden. De kombinaasje fan DGPS- en IMU-gegevens, tegearre mei kalibraasjegegevens en montageparameters, lit it systeem de sammele laserpunten sekuer ferwurkje. Dizze punten wurde dan koördinaten (x, y, z) tawiisd yn in geografysk koördinatesysteem mei it World Geodetic System fan 1984 (WGS84) datum.

Hoe LiDARRemote SensingWurket? Ferklearje op in ienfâldige manier

In LiDAR-systeem stjoert rappe laserpulsen út nei in doelobjekt of oerflak.

De laserpulses wjerspegelje it doel en geane werom nei de LiDAR-sensor.

De sensor mjit krekt de tiid dy't it nimt foar elke puls om nei it doel en werom te reizgjen.

Mei de ljochtsnelheid en de reistiid wurdt de ôfstân nei it doel berekkene.

Yn kombinaasje mei de posysje- en oriïntaasjegegevens fan GPS- en IMU-sensors wurde de krekte 3D-koördinaten fan 'e laserrefleksjes bepaald.

Dit resulteart yn in tichte 3D-puntwolk dy't it skande oerflak of objekt fertsjintwurdiget.

Fysike prinsipe fan LiDAR

LiDAR-systemen brûke twa soarten lasers: pulsearre en trochgeande welle. Pulsearre LiDAR-systemen wurkje troch in koarte ljochtpuls út te stjoeren en dan de tiid te mjitten dy't dizze puls nimt om nei it doel te reizgjen en werom nei de ûntfanger. Dizze mjitting fan rûnreistiid helpt de ôfstân nei it doel te bepalen. In foarbyld wurdt werjûn yn in diagram wêr't de amplituden fan sawol it útstjoerde ljochtsinjaal (AT) as it ûntfongen ljochtsinjaal (AR) werjûn wurde. De basisfergeliking dy't yn dit systeem brûkt wurdt omfettet de snelheid fan ljocht (c) en de ôfstân nei it doel (R), wêrtroch it systeem de ôfstân kin berekkenje op basis fan hoe lang it duorret foar it ljocht om werom te kommen.

Diskrete weromreis en mjitting fan folsleine golffoarm mei LiDAR yn 'e loft.

In typysk Airborne LiDAR systeem.

It mjittingsproses yn LiDAR, dat sawol de detektor as de skaaimerken fan it doel beskôget, wurdt gearfette troch de standert LiDAR-fergeliking. Dizze fergeliking is oanpast fan 'e radarfergeliking en is fûneminteel foar it begripen fan hoe't LiDAR-systemen ôfstannen berekkenje. It beskriuwt de relaasje tusken de krêft fan it útstjoerde sinjaal (Pt) en de krêft fan it ûntfongen sinjaal (Pr). Yn essinsje helpt de fergeliking om te kwantifisearjen hoefolle fan it útstjoerde ljocht wurdt weromjûn nei de ûntfanger nei it reflektearjen fan it doel, wat krúsjaal is foar it bepalen fan ôfstannen en it meitsjen fan krekte kaarten. Dizze relaasje hâldt rekken mei faktoaren lykas sinjaaldemping fanwege ôfstân en ynteraksjes mei it doelflak.

Applikaasjes fan LiDAR Remote Sensing

 LiDAR remote sensing hat tal fan tapassingen oer ferskate fjilden:
 Terrein- en topografyske mapping foar it meitsjen fan hege resolúsje digitale hichtemodellen (DEM's).
 Boskbou en fegetaasje yn kaart bringen om de struktuer en biomassa fan beammen te studearjen.
 Mapping fan kust- en kustline foar it kontrolearjen fan eroazje en feroaringen op seenivo.
 Urban planning en ynfrastruktuer modellering, ynklusyf gebouwen en ferfier netwurken.
 Argeology en kultureel erfguod dokumintaasje fan histoaryske plakken en artefakten.
 Geologyske en mynbouûndersiken foar it yn kaart bringen fan oerflakkenmerken en tafersjochoperaasjes.
 Autonome autonavigaasje en deteksje fan obstakels.
 Planetêre ferkenning, lykas it yn kaart bringen fan it oerflak fan Mars.

Applikaasje fan LiDAR_(1)

Fergees konsultaasje nedich?

Lumispot Biedt top-notch kwaliteitsfersekering en tsjinst nei ferkeap, sertifisearre troch nasjonale, yndustryspesifike, FDA, en CE kwaliteitssystemen. Snelle klantreaksje en proaktive stipe nei ferkeap.

Mear witte oer ús

LiDAR Resources:

In ûnfolsleine list mei LiDAR-gegevensboarnen en fergese software wurdt hjirûnder levere.LiDAR-gegevensboarnen:
1.Iepenje Topografyhttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Feriene Steaten Interagency Elevation Inventoryhttps://coast.noaa.gov/inventory/
4.National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)Digital Coast https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Feriene_Staten)
6.LiDAR Onlinehttp://www.lidar-online.com
7.Nasjonaal Ekologysk Observatory Network-NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR-gegevens foar Noard-Spanjehttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.LiDAR-gegevens foar it Feriene Keninkrykhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053

Fergees LiDAR Software:

1.Fereasket ENVI. http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(foar LiDAR en oare raster-/vektorgegevens) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSJON/LDV(LiDAR-gegevensfisualisaasje, konverzje en analyze) http:// forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS Tools(Koade en software foar it lêzen en skriuwen fan LAS-bestannen) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(In set fan GUI-hulpprogramma's foar fisualisaasje en konverzje fan LAS-bestannen) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(C/C++ biblioteek foar lêzen/skriuwen LAS-formaat) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Multi-scale curvature klassifikaasje foar LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(3D fisualisaasje fan LiDAR-gegevens) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Folsleine analyze(Iepen boarne software foar it ferwurkjen en visualisearjen fan LiDARpoint-wolken en golffoarmen) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Point 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.Quick Terrain Reader(Visualisaasje fan LiDAR-puntwolken) http://appliedimagery.com/download/ Oanfoljende LiDAR-software-ark kinne fûn wurde fan 'e webside Open Topography ToolRegistry op http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.

Acknowledgements

  • Dit artikel omfettet ûndersyk fan "LiDAR Remote Sensing and Applications" troch Vinícius Guimarães, 2020. It folsleine artikel is beskikberhjir.
  • Dizze wiidweidige list en detaillearre beskriuwing fan LiDAR-gegevensboarnen en fergese software leveret in essensjele toolkit foar professionals en ûndersikers op it mêd fan remote sensing en geografyske analyze.

 

Disclaimer:

  • Wy ferklearje hjirby dat guon ôfbyldings werjûn op ús webside binne sammele fan it ynternet foar it befoarderjen fan ûnderwiis en dielen fan ynformaasje. Wy respektearje de yntellektuele eigendomsrjochten fan alle orizjinele makkers. It brûken fan dizze ôfbyldings is net bedoeld foar kommersjeel gewin.
  • As jo ​​​​leauwe dat ien fan 'e brûkte ynhâld ynbreuk makket op jo auteursrjocht, nim dan kontakt mei ús op. Wy binne mear dan ree om passende maatregels te nimmen, ynklusyf it fuortheljen fan ôfbyldings of it leverjen fan goede attribúsje, om te garandearjen neilibjen fan wetten en regeljouwing foar yntellektueel eigendom. Us doel is om in platfoarm te behâlden dat ryk is oan ynhâld, earlik en respektyf is foar de yntellektuele eigendomsrjochten fan oaren.
  • 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.
Related News
>> Related ynhâld

Post tiid: Apr-16-2024