LiDAR fjarkönnun: Meginregla, notkun, ókeypis úrræði og hugbúnaður

Gerast áskrifandi að samfélagsmiðlum okkar til að fá skjót færslu

Loftbornir LiDAR skynjarargetur annað hvort fangað tiltekna punkta úr leysigeislapúlsi, þekkt sem stakar afturvirkar mælingar, eða tekið upp allt merkið þegar það kemur til baka, kallað heildarbylgjuform, með föstum millibilum eins og 1 ns (sem þekur um 15 cm). Heildarbylgjuforms LiDAR er aðallega notað í skógrækt, en stakur afturvirkur LiDAR hefur víðtækari notkun á ýmsum sviðum. Þessi grein fjallar fyrst og fremst um stakan afturvirkan LiDAR og notkun hans. Í þessum kafla munum við fjalla um nokkur lykilatriði um LiDAR, þar á meðal grunnþætti þess, hvernig það virkar, nákvæmni þess, kerfi og tiltæk úrræði.

Grunnþættir LiDAR

LiDAR-kerfi á jörðu niðri nota yfirleitt leysigeisla með bylgjulengd á bilinu 500–600 nm, en LiDAR-kerfi í lofti nota leysigeisla með lengri bylgjulengdum, frá 1000–1600 nm. Staðlað LiDAR-kerfi í lofti inniheldur leysigeislaskanna, einingu til að mæla fjarlægð (mælieiningu) og kerfi til stjórnun, eftirlits og skráningar. Það inniheldur einnig mismunadreifingarkerfi (DGPS) og tregðumælingareiningu (IMU), oft samþætt í eitt kerfi sem kallast staðsetningar- og stefnukerfi. Þetta kerfi veitir nákvæmar staðsetningargögn (lengdargráða, breiddargráða og hæð) og stefnumörkun (velting, halla og stefna).

 Mynstrin sem leysirinn skannar svæðið eftir geta verið mismunandi, þar á meðal sikksakk-, samsíða- eða sporöskjulaga brautir. Samsetning DGPS og IMU gagna, ásamt kvörðunargögnum og festingarbreytum, gerir kerfinu kleift að vinna nákvæmlega úr söfnuðum leysipunktum. Þessum punktum er síðan úthlutað hnitum (x, y, z) í landfræðilegu hnitakerfi með því að nota gagnagrunninn World Geodetic System of 1984 (WGS84).

Hvernig LiDARFjarkönnunVerkÚtskýrðu á einfaldan hátt

LiDAR-kerfi sendir frá sér hraðvirka leysigeisla í átt að markhlut eða yfirborði.

Leysipúlsarnir endurkastast frá skotmarkinu og fara aftur til LiDAR skynjarans.

Skynjarinn mælir nákvæmlega þann tíma sem það tekur hvern púls að ferðast að skotmarkinu og til baka.

Með því að nota ljóshraða og ferðatíma er fjarlægðin að skotmarkinu reiknuð út.

Með staðsetningar- og stefnugögnum frá GPS- og IMU-skynjurum eru nákvæm þrívíddarhnit leysigeislanna ákvörðuð.

Þetta leiðir til þétts þrívíddarpunktskýs sem sýnir skannaða yfirborðið eða hlutinn.

Eðlisfræðileg meginregla LiDAR

LiDAR kerfi nota tvær gerðir af leysigeislum: púlsbylgju og samfellda bylgju. Púlsbylgju-LiDAR kerfi virka með því að senda út stuttan ljóspúls og mæla síðan þann tíma sem það tekur þennan púls að ferðast að skotmarkinu og til baka til móttakandans. Þessi mæling á hringferðartíma hjálpar til við að ákvarða fjarlægðina að skotmarkinu. Dæmi er sýnt á skýringarmynd þar sem bæði sveifluvídd sendu ljósmerkisins (AT) og móttekinna ljósmerkisins (AR) eru sýnd. Grunnjafnan sem notuð er í þessu kerfi felur í sér ljóshraða (c) og fjarlægð að skotmarkinu (R), sem gerir kerfinu kleift að reikna fjarlægðina út frá því hversu langan tíma það tekur ljósið að koma til baka.

Stafræn afturrásarmæling og mæling á fullri bylgjuformi með því að nota loftborna LiDAR.

Dæmigert LiDAR kerfi í lofti.

Mælingarferlið í LiDAR, sem tekur tillit til bæði skynjarans og eiginleika skotmarksins, er tekið saman með stöðluðu LiDAR jöfnunni. Þessi jafna er aðlöguð úr ratsjárjöfnunni og er grundvallaratriði í að skilja hvernig LiDAR kerfi reikna út vegalengdir. Hún lýsir sambandinu milli afls sendu merkisins (Pt) og afls mótteknu merkisins (Pr). Í meginatriðum hjálpar jafnan til við að magngreina hversu mikið af sendu ljósinu skilar sér til baka til móttakarans eftir að hafa endurkastast frá skotmarkinu, sem er mikilvægt til að ákvarða vegalengdir og búa til nákvæm kort. Þetta samband tekur tillit til þátta eins og merkisdeyfingar vegna fjarlægðar og víxlverkunar við yfirborð skotmarksins.

Notkun LiDAR fjarkönnunar

Fjarkönnun með LiDAR hefur fjölmörg notkunarsvið á ýmsum sviðum:
 Landslags- og landslagskortlagning til að búa til hágæða stafrænar hæðarlíkön (DEM).
 Skógrækt og gróðurkortlagning til að rannsaka uppbyggingu trjákrónunnar og lífmassa.
 Kortlagning stranda og strandlengja til að fylgjast með rofi og breytingum á sjávarstöðu.
 Skipulagning borgarsvæða og líkanagerð innviða, þar á meðal bygginga og samgönguneta.
 Skráning fornleifafræði og menningararfs á sögulegum stöðum og gripum.
Jarðfræðilegar og námufræðilegar kannanir til kortlagningar á yfirborði og eftirlits með aðgerðum.
 Sjálfvirk leiðsögn ökutækja og hindrunargreining.
 Könnun reikistjarnanna, eins og kortlagning yfirborðs Mars.

Notkun LiDAR_(1)

Þarftu ókeypis ráðgjöf?

Lumispot býður upp á fyrsta flokks gæðatryggingu og þjónustu eftir sölu, vottað af innlendum, atvinnugreinasértækum, FDA og CE gæðakerfum. Skjót viðbrögð viðskiptavina og fyrirbyggjandi þjónustu eftir sölu.

Vita meira um okkur

LiDAR-auðlindir:

Hér að neðan er ófullkominn listi yfir LiDAR gagnaheimildir og ókeypis hugbúnað. LiDAR gagnaheimildir:
1.Opin landslaghttp://www.opentopography.org
2.Jarðkönnunarstofnun Bandaríkjanna (USGS)http://earthexplorer.usgs.gov
3.Hæðarskrá yfir stofnanir Bandaríkjannahttps://coast.noaa.gov/ birgðir/
4.Þjóðhafs- og loftslagsstofnunin (NOAA)Stafræna ströndin https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Bandaríkin)
6.LiDAR á netinuhttp://www.lidar-online.com
7.Net vistfræðilegra athugunarstöðva — NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR gögn fyrir Norður-Spánihttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.LiDAR gögn fyrir Bretlandhttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053

Ókeypis LiDAR hugbúnaður:

1.Krefst ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Umhverfisverkefni.shtml
2.FugroViewer(fyrir LiDAR og önnur raster-/vektorgögn) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(Sýnræn framsetning, umbreyting og greining á LiDAR gögnum) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS verkfæri(Kóði og hugbúnaður til að lesa og skrifa LAS skrár) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(Safn af notendaviðmótsforritum fyrir sjónræna framsetningu og umbreytingu á LAS-skrám) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(C/C++ bókasafn til að lesa/skrifa á LAS sniði) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Fjölþátta sveigjuflokkun fyrir LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(Þrívíddarmynd af LiDAR gögnum) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Full greining(Opinn hugbúnaður til að vinna úr og sjá LiDAR punktský og bylgjuform) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Punktskýjagaldur (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.Fljótleg landslagslesari(Sýnræn framsetning á LiDAR punktskýjum) http://appliedimagery.com/download/ Fleiri LiDAR hugbúnaðartól er að finna á vefsíðu Open Topography ToolRegistry á http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.

Þakkir

  • Þessi grein inniheldur rannsóknir úr „LiDAR Remote Sensing and Applications“ eftir Vinícius Guimarães, 2020. Greinin í heild sinni er aðgengileg.hér.
  • Þessi ítarlegi listi og ítarleg lýsing á LiDAR gagnalindum og ókeypis hugbúnaði veitir nauðsynlegt verkfærakistu fyrir fagfólk og vísindamenn á sviði fjarkönnunar og landfræðilegrar greiningar.

 

Fyrirvari:

  • Við lýsum því hér með yfir að sumar myndir sem birtast á vefsíðu okkar hafa verið safnaðar af internetinu í þeim tilgangi að efla fræðslu og upplýsingamiðlun. Við virðum hugverkaréttindi allra upprunalegu höfunda. Notkun þessara mynda er ekki ætluð í viðskiptalegum tilgangi.
  • Ef þú telur að eitthvað af efninu sem notað er brjóti gegn höfundarrétti þínum, vinsamlegast hafðu samband við okkur. Við erum meira en fús til að grípa til viðeigandi ráðstafana, þar á meðal að fjarlægja myndir eða veita viðeigandi heimildir, til að tryggja að farið sé að lögum og reglum um hugverkaréttindi. Markmið okkar er að viðhalda vettvangi sem er innihaldsríkur, sanngjarn og virðir hugverkaréttindi annarra.
  • 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.
Tengdar fréttir
>> Tengt efni

Birtingartími: 16. apríl 2024