Lumispot oferă servicii de asigurare a calității și post-vânzare de top, certificate de sisteme de calitate naționale, specifice industriei, FDA și CE. Răspuns rapid din partea clienților și asistență post-vânzare proactivă.
Abonați-vă la rețelele noastre sociale pentru postări prompte
Senzori LiDAR aerienipoate fie capta puncte specifice dintr-un impuls laser, cunoscute sub numele de măsurători cu retur discret, fie poate înregistra semnalul complet pe măsură ce se întoarce, numit formă de undă completă, la intervale fixe, cum ar fi 1 ns (ceea ce acoperă aproximativ 15 cm). LiDAR-ul cu formă de undă completă este utilizat mai ales în silvicultură, în timp ce LiDAR-ul cu retur discret are aplicații mai largi în diverse domenii. Acest articol discută în principal LiDAR-ul cu retur discret și utilizările sale. În acest capitol, vom acoperi câteva subiecte cheie despre LiDAR, inclusiv componentele sale de bază, modul în care funcționează, precizia sa, sistemele și resursele disponibile.
Componentele de bază ale LiDAR
Sistemele LiDAR terestre utilizează de obicei lasere cu lungimi de undă între 500 și 600 nm, în timp ce sistemele LiDAR aeriene utilizează lasere cu lungimi de undă mai mari, cuprinse între 1000 și 1600 nm. O configurație LiDAR aeriană standard include un scaner laser, o unitate pentru măsurarea distanței (unitate de măsurare a distanței) și sisteme de control, monitorizare și înregistrare. De asemenea, include un sistem de poziționare globală diferențială (DGPS) și o unitate de măsurare inerțială (IMU), adesea integrate într-un singur sistem cunoscut sub numele de sistem de poziționare și orientare. Acest sistem oferă date precise despre locație (longitudine, latitudine și altitudine) și orientare (ruliu, tangaj și direcție).
Modelele în care laserul scanează zona pot varia, inclusiv traiectorii în zig-zag, paralele sau eliptice. Combinația datelor DGPS și IMU, împreună cu datele de calibrare și parametrii de montare, permite sistemului să proceseze cu precizie punctele laser colectate. Acestor puncte li se atribuie apoi coordonate (x, y, z) într-un sistem de coordonate geografice folosind sistemul geodezic mondial din 1984 (WGS84).
Cum LiDARTeledetecțieFabricăExplică într-un mod simplu
Un sistem LiDAR emite impulsuri laser rapide către un obiect sau o suprafață țintă.
Impulsurile laser se reflectă de pe țintă și se întorc la senzorul LiDAR.
Senzorul măsoară cu precizie timpul necesar fiecărui impuls pentru a ajunge la țintă și înapoi.
Folosind viteza luminii și timpul de călătorie, se calculează distanța până la țintă.
Combinate cu datele de poziție și orientare de la senzorii GPS și IMU, sunt determinate coordonatele 3D precise ale reflexiilor laserului.
Acest lucru are ca rezultat un nor dens de puncte 3D care reprezintă suprafața sau obiectul scanat.
Principiul fizic al LiDAR
Sistemele LiDAR utilizează două tipuri de lasere: cu undă pulsată și cu undă continuă. Sistemele LiDAR cu undă pulsată funcționează prin trimiterea unui impuls de lumină scurt și apoi măsurarea timpului necesar acestui impuls pentru a ajunge la țintă și înapoi la receptor. Această măsurare a timpului dus-întors ajută la determinarea distanței până la țintă. Un exemplu este prezentat într-o diagramă în care sunt afișate amplitudinile atât ale semnalului luminos transmis (AT), cât și ale semnalului luminos recepționat (AR). Ecuația de bază utilizată în acest sistem implică viteza luminii (c) și distanța până la țintă (R), permițând sistemului să calculeze distanța pe baza timpului necesar pentru ca lumina să se întoarcă.
Măsurarea returului discret și a formei de undă complete folosind LiDAR aeropurtat.
Un sistem LiDAR aerian tipic.
Procesul de măsurare în LiDAR, care ia în considerare atât detectorul, cât și caracteristicile țintei, este rezumat de ecuația LiDAR standard. Această ecuație este adaptată din ecuația radarului și este fundamentală în înțelegerea modului în care sistemele LiDAR calculează distanțele. Descrie relația dintre puterea semnalului transmis (Pt) și puterea semnalului recepționat (Pr). În esență, ecuația ajută la cuantificarea cantității de lumină transmisă care este returnată receptorului după reflectarea pe țintă, ceea ce este crucial pentru determinarea distanțelor și crearea de hărți precise. Această relație ia în considerare factori precum atenuarea semnalului datorată distanței și interacțiunile cu suprafața țintei.
Aplicații ale teledetecției LiDAR
Teledetecția LiDAR are numeroase aplicații în diverse domenii:
Cartografiere topografică și a terenului pentru crearea de modele digitale de elevație (DEM) de înaltă rezoluție.
Cartografierea silviculturii și a vegetației pentru a studia structura coronamentului arborilor și biomasa.
Cartografierea zonelor costiere și a țărmului pentru monitorizarea eroziunii și a schimbărilor nivelului mării.
Planificare urbană și modelare a infrastructurii, inclusiv a clădirilor și a rețelelor de transport.
Documentarea arheologică și a patrimoniului cultural al siturilor și artefactelor istorice.
Studii geologice și miniere pentru cartografierea caracteristicilor suprafeței și monitorizarea operațiunilor.
Navigație autonomă a vehiculelor și detectarea obstacolelor.
Explorarea planetară, cum ar fi cartografierea suprafeței lui Marte.
Ai nevoie de o consultație gratuită?
Resurse LiDAR:
O listă incompletă de surse de date LiDAR și software gratuit este furnizată mai jos. Surse de date LiDAR:
1.Topografie deschisăhttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Inventarul de elevație interinstituțional al Statelor Unitehttps://coast.noaa.gov/inventary/
4.Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA)Coasta Digitală https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5LiDAR de pe Wikipediahttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Statele_Unite)
6.LiDAR Onlinehttp://www.lidar-online.com
7.Rețeaua Națională de Observatoare Ecologice—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Date LiDAR pentru nordul Spanieihttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.Date LiDAR pentru Regatul Unithttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
Software LiDAR gratuit:
1.Necesită ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(pentru LiDAR și alte date raster/vectoriale) http://www.fugroviewer.com/
3.FUZIUNE/LDV(Vizualizarea, conversia și analiza datelor LiDAR) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.Instrumente LAS(Cod și software pentru citirea și scrierea fișierelor LAS) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(Un set de utilitare GUI pentru vizualizarea și conversia fișierelor LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(Bibliotecă C/C++ pentru citirea/scrierea în format LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Clasificarea curburii multi-scală pentru LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(Vizualizare 3D a datelor LiDAR) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Analiză completă(Software open source pentru procesarea și vizualizarea norilor de puncte și formelor de undă LiDAR) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Magia norului de puncte (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.Cititor rapid de teren(Vizualizarea norilor de puncte LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ Instrumente software LiDAR suplimentare pot fi găsite pe pagina web Open Topography ToolRegistry la adresa http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
Mulțumiri
- Acest articol include cercetări din „LiDAR Remote Sensing and Applications” de Vinícius Guimarães, 2020. Articolul complet este disponibil.Aici.
- Această listă cuprinzătoare și descriere detaliată a surselor de date LiDAR și a software-ului gratuit oferă un set de instrumente esențial pentru profesioniștii și cercetătorii din domeniul teledetecției și analizei geografice.
Declinare de responsabilitate:
- Prin prezenta, declarăm că unele imagini afișate pe site-ul nostru web au fost colectate de pe internet în scopul promovării educației și schimbului de informații. Respectăm drepturile de proprietate intelectuală ale tuturor creatorilor originali. Utilizarea acestor imagini nu este destinată câștigurilor comerciale.
- Dacă considerați că oricare dintre conținuturile utilizate vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să ne contactați. Suntem mai mult decât dispuși să luăm măsuri adecvate, inclusiv eliminarea imaginilor sau furnizarea unei atribuiri corespunzătoare, pentru a asigura respectarea legilor și reglementărilor privind proprietatea intelectuală. Scopul nostru este de a menține o platformă bogată în conținut, corectă și respectuoasă față de drepturile de proprietate intelectuală ale celorlalți.
- 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.
>> Conținut similar
Data publicării: 16 aprilie 2024