LiDAR fjarkönnun: Meginregla, forrit, ókeypis auðlindir og hugbúnaður

Gerast áskrifandi að samfélagsmiðlum okkar fyrir skjóta færslu

LiDAR skynjarar í loftigetur annað hvort tekið tiltekna punkta úr leysipúlsi, þekktur sem stakar endurkomumælingar, eða skráð allt merkið þegar það kemur aftur, kallað fullbylgjuform, með föstu millibili eins og 1 ns (sem nær yfir um 15 cm). LiDAR í fullri bylgjuformi er aðallega notað í skógrækt, á meðan LiDAR hefur víðtækari notkun á ýmsum sviðum. Þessi grein fjallar fyrst og fremst um LiDAR fyrir staka skil og notkun þess. Í þessum kafla munum við fara yfir 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 venjulega leysigeisla með bylgjulengdir á milli 500–600 nm, en LiDAR kerfi í lofti nota leysir með lengri bylgjulengdir, allt frá 1000–1600 nm. Stöðluð LiDAR uppsetning í lofti inniheldur leysiskanni, einingu til að mæla fjarlægð (fjarlægðareining) og kerfi til að stjórna, fylgjast með og taka upp. Það felur einnig í sér differential Global Positioning System (DGPS) og Inertial Measurement Unit (IMU), oft samþætt í eitt kerfi sem kallast stöðu- og stefnumótunarkerfi. Þetta kerfi veitir nákvæmar upplýsingar um staðsetningu (lengdargráðu, breiddargráðu og hæð) og stefnu (rúllu, halla og stefnu).

 Mynstrið sem leysirinn skannar svæðið í getur verið mismunandi, þar á meðal sikksakk, samsíða eða sporöskjulaga brautir. Samsetning DGPS og IMU gagna, ásamt kvörðunargögnum og uppsetningarbreytum, gerir kerfinu kleift að vinna nákvæmlega úr leysipunktunum sem safnað er. Þessum punktum er síðan úthlutað hnitum (x, y, z) í landfræðilegu hnitakerfi sem notar World Geodetic System of 1984 (WGS84) datum.

Hvernig LiDARFjarkönnunVirkar? Útskýrðu á einfaldan hátt

LiDAR kerfi gefur frá sér hraða leysipúlsa í átt að markhlut eða yfirborði.

Leysipúlsarnir endurkastast frá markinu og fara aftur í LiDAR skynjarann.

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

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

Ásamt gögnum um staðsetningu og stefnu frá GPS og IMU skynjara eru nákvæm þrívíddarhnit leysisspeglunar ákvörðuð.

Þetta leiðir til þétts 3D punktský sem táknar skannað yfirborð eða hlut.

Líkamleg meginregla LiDAR

LiDAR kerfi nota tvenns konar leysigeisla: púlsbylgju og samfellda bylgju. Púlsað LiDAR kerfi virka þannig að það sendir frá sér stuttan ljóspúls og mælir síðan þann tíma sem það tekur þennan púls að ferðast að markinu og til baka til viðtakandans. Þessi mæling á tíma fram og til baka hjálpar til við að ákvarða fjarlægðina að markmiðinu. Dæmi er sýnt á skýringarmynd þar sem amplitudes bæði sends ljósmerkja (AT) og móttekins ljósmerkis (AR) eru sýndar. Grunnjöfnan sem notuð er í þessu kerfi felur í sér hraða ljóssins (c) og fjarlægðina að markmiðinu (R), sem gerir kerfinu kleift að reikna út fjarlægðina út frá því hversu langan tíma það tekur fyrir ljósið að snúa aftur.

Stöðug skil og mælingar á fullri bylgjuformi með LiDAR í lofti.

Dæmigert LiDAR kerfi í lofti.

Mælingarferlið í LiDAR, sem tekur bæði til skynjarans og eiginleika marksins, er dregið saman með stöðluðu LiDAR jöfnunni. Þessi jafna er aðlöguð frá ratsjárjöfnunni og er grundvallaratriði til að skilja hvernig LiDAR kerfi reikna út fjarlægðir. Það lýsir sambandinu á milli krafts sends merkis (Pt) og krafts móttekins merkis (Pr). Í meginatriðum hjálpar jafnan við að mæla hversu mikið af sendu ljósi skilar sér til móttakandans eftir að það hefur endurkastast frá skotmarkinu, sem er mikilvægt til að ákvarða fjarlægðir og búa til nákvæm kort. Þetta samband tekur tillit til þátta eins og merkjadeyfingar vegna fjarlægðar og samskipta við markyfirborðið.

Forrit LiDAR fjarkönnunar

 LiDAR fjarkönnun hefur fjölmörg forrit á ýmsum sviðum:
 Landslags- og staðfræðikortlagning til að búa til stafræn hæðarlíkön í háum upplausn (DEM).
 Skógrækt og gróðurkortlagning til að rannsaka uppbyggingu trjátjalda og lífmassa.
 Kortlagning stranda og strandlengja til að fylgjast með rofi og sjávarborðsbreytingum.
 Borgarskipulag og líkangerð innviða, þar með talið byggingar og samgöngukerfi.
 Fornleifa- og menningarminjaskráning á sögustöðum og gripum.
 Jarðfræði- og námurannsóknir til að kortleggja yfirborðseiginleika og fylgjast með starfsemi.
 Sjálfvirk leiðsögn ökutækja og hindrunarskynjun.
 Pláneturannsóknir, svo sem að kortleggja yfirborð Mars.

Umsókn um LiDAR_(1)

Þarftu ókeypis ráðgjöf?

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

Vita meira um okkur

LiDAR auðlindir:

Ófullnægjandi listi yfir LiDAR gagnagjafa og ókeypis hugbúnað er að finna hér að neðan.LiDAR gagnaheimildir:
1.Opna landfræðihttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Hækkunarskrá Bandaríkjanna milli stofnanahttps://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_(Bandaríkin)
6.LiDAR á netinuhttp://www.lidar-online.com
7.National Ecological Observatory Network—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR gögn fyrir Norður-Spánhttp://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 ENVI. http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(fyrir LiDAR og önnur raster/vector gögn) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(LiDAR gagnasýn, umbreyting og greining) 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 GUI tólum til að sýna og breyta LAS-skrám) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(C/C++ bókasafn til að lesa/skrifa LAS snið) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Multi-scale curvature classfication fyrir LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(3D sjónmynd af LiDAR gögnum) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Full greining(Opinn hugbúnaður til að vinna úr og sjá LiDARpoint ský og bylgjuform) 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(Sjónmynd af LiDAR punktskýjum) http://appliedimagery.com/download/ Viðbótar LiDAR hugbúnaðarverkfæri má finna á vefsíðu Open Topography ToolRegistry á http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.

Viðurkenningar

  • Þessi grein inniheldur rannsóknir frá „LiDAR fjarkönnun og forritum“ eftir Vinícius Guimarães, 2020. Greinin í heild sinni er fáanleghér.
  • Þessi yfirgripsmikli listi og ítarleg lýsing á LiDAR gagnagjöfum og ókeypis hugbúnaði býður upp á ómissandi verkfærasett fyrir fagfólk og rannsakendur á sviði fjarkönnunar og landfræðilegrar greiningar.

 

Fyrirvari:

  • Við lýsum því hér með yfir að sumar myndir sem birtar eru á vefsíðu okkar hafa verið safnaðar af internetinu í þeim tilgangi að efla fræðslu og upplýsingamiðlun. Við virðum hugverkarétt allra upprunalegra höfunda. Notkun þessara mynda er ekki ætluð í viðskiptalegum tilgangi.
  • Ef þú telur að eitthvað af því efni 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 rétta úthlutun, til að tryggja að farið sé að lögum og reglum um hugverkarétt. Markmið okkar er að viðhalda vettvangi sem er innihaldsríkur, sanngjarn og virtur hugverkarétt 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

Pósttími: 16. apríl 2024