„Lumispot“ siūlo aukščiausio lygio kokybės užtikrinimą ir garantinį aptarnavimą, sertifikuotą pagal nacionalines, konkrečiai pramonei skirtas, FDA ir CE kokybės sistemas. Greitas klientų atsakas ir aktyvi pagalba po pardavimo.
Prenumeruokite mūsų socialinius tinklus, kad gautumėte skubius įrašus
Ore esantys LiDAR jutikliaigali užfiksuoti konkrečius lazerio impulso taškus, vadinamus diskrečiais grįžtamaisiais matavimais, arba įrašyti visą signalą jam grįžtant, vadinamą visos bangos forma, fiksuotais intervalais, pvz., 1 ns (kuris apima apie 15 cm). Visos bangos formos LiDAR dažniausiai naudojamas miškininkystėje, o diskrečios grįžtamosios spinduliuotės LiDAR yra plačiau taikomas įvairiose srityse. Šiame straipsnyje daugiausia aptariamas diskrečios grįžtamosios spinduliuotės LiDAR ir jo panaudojimas. Šiame skyriuje aptarsime keletą pagrindinių temų apie LiDAR, įskaitant pagrindinius jo komponentus, veikimo principą, tikslumą, sistemas ir turimus išteklius.
Pagrindiniai LiDAR komponentai
Antžeminėse LiDAR sistemose paprastai naudojami lazeriai, kurių bangos ilgis yra nuo 500 iki 600 nm, o ore esančiose LiDAR sistemose – ilgesnių bangos ilgių lazeriai, kurių bangos ilgis yra nuo 1000 iki 1600 nm. Standartinę ore esančią LiDAR sistemą sudaro lazerinis skaitytuvas, atstumo matavimo įrenginys (diapazono nustatymo įrenginys) ir valdymo, stebėjimo bei įrašymo sistemos. Ją taip pat sudaro diferencinė pasaulinė padėties nustatymo sistema (DGPS) ir inercinis matavimo įrenginys (IMU), dažnai integruoti į vieną sistemą, vadinamą padėties ir orientacijos sistema. Ši sistema teikia tikslius vietos (ilgumos, platumos ir aukščio) ir orientacijos (ritės, polinkio ir krypties) duomenis.
Lazerinio skenavimo būdai gali skirtis, įskaitant zigzago, lygiagrečias arba elipses trajektorijas. DGPS ir IMU duomenų derinys kartu su kalibravimo duomenimis ir tvirtinimo parametrais leidžia sistemai tiksliai apdoroti surinktus lazerio taškus. Tada šiems taškams priskiriamos koordinatės (x, y, z) geografinėje koordinačių sistemoje, naudojant 1984 m. Pasaulinės geodezinės sistemos (WGS84) duomenis.
Kaip LiDARNuotolinis stebėjimasDarbaiPaaiškinkite paprastai
LiDAR sistema skleidžia greitus lazerio impulsus tikslinio objekto ar paviršiaus link.
Lazerio impulsai atsispindi nuo taikinio ir grįžta į LiDAR jutiklį.
Jutiklis tiksliai matuoja laiką, per kurį kiekvienas impulsas keliauja į taikinį ir atgal.
Naudojant šviesos greitį ir sklidimo laiką, apskaičiuojamas atstumas iki taikinio.
Kartu su GPS ir IMU jutiklių padėties ir orientacijos duomenimis nustatomos tikslios lazerio atspindžių 3D koordinatės.
Dėl to susidaro tankus 3D taškų debesis, vaizduojantis nuskaitytą paviršių arba objektą.
LiDAR fizikinis principas
LiDAR sistemose naudojami dviejų tipų lazeriai: impulsiniai ir nuolatinės bangos. Impulsinės LiDAR sistemos veikia siųsdamos trumpą šviesos impulsą ir matuodamos laiką, per kurį šis impulsas keliauja iki taikinio ir atgal į imtuvą. Šis kelionės pirmyn ir atgal laiko matavimas padeda nustatyti atstumą iki taikinio. Pavyzdys pateiktas diagramoje, kurioje rodomos tiek perduoto šviesos signalo (AT), tiek gauto šviesos signalo (AR) amplitudės. Pagrindinė šioje sistemoje naudojama lygtis apima šviesos greitį (c) ir atstumą iki taikinio (R), todėl sistema gali apskaičiuoti atstumą pagal tai, kiek laiko šviesa grįžta.
Diskretusis grįžtamasis ir visos bangos formos matavimas naudojant ore esantį LiDAR.
Tipinė ore esanti LiDAR sistema.
LiDAR matavimo procesas, kuriame atsižvelgiama tiek į detektorių, tiek į taikinio charakteristikas, apibendrinamas standartine LiDAR lygtimi. Ši lygtis yra adaptuota iš radaro lygties ir yra esminė norint suprasti, kaip LiDAR sistemos apskaičiuoja atstumus. Ji apibūdina perduodamo signalo galios (Pt) ir gaunamo signalo galios (Pr) santykį. Iš esmės, lygtis padeda kiekybiškai įvertinti, kiek perduodamos šviesos grįžta į imtuvą atsispindėjus nuo taikinio, o tai yra labai svarbu nustatant atstumus ir kuriant tikslius žemėlapius. Ši lygtis atsižvelgia į tokius veiksnius kaip signalo silpnėjimas dėl atstumo ir sąveikos su taikinio paviršiumi.
LiDAR nuotolinio stebėjimo taikymas
LiDAR nuotolinis stebėjimas turi daug pritaikymų įvairiose srityse:
Reljefo ir topografiniai žemėlapiai, skirti didelės skiriamosios gebos skaitmeniniams aukščio modeliams (DEM) kurti.
Miškininkystės ir augmenijos kartografavimas medžių lajų struktūrai ir biomasei tirti.
Pakrančių ir kranto linijų kartografavimas erozijos ir jūros lygio pokyčių stebėjimui.
Miesto planavimas ir infrastruktūros modeliavimas, įskaitant pastatus ir transporto tinklus.
Istorinių vietų ir artefaktų archeologijos ir kultūros paveldo dokumentavimas.
Geologiniai ir kasybos tyrimai paviršiaus ypatybių kartografavimui ir stebėsenos operacijoms.
Autonominė transporto priemonės navigacija ir kliūčių aptikimas.
Planetų tyrinėjimas, pavyzdžiui, Marso paviršiaus kartografavimas.
Reikia nemokamos konsultacijos?
LiDAR ištekliai:
Žemiau pateikiamas nepilnas LiDAR duomenų šaltinių ir nemokamos programinės įrangos sąrašas. LiDAR duomenų šaltiniai:
1.Atvira topografijahttp://www.opentopography.org
2.USGS Žemės tyrinėtojashttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Jungtinių Valstijų tarpžinybinis aukščio inventoriushttps://coast.noaa.gov/inventory/
4.Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA)Skaitmeninė pakrantė https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5Vikipedijos LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Jungtinės_Valstijos)
6.LiDAR internetehttp://www.lidar-online.com
7.Nacionalinis ekologinių observatorijų tinklas – NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR duomenys Šiaurės Ispanijojehttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.LiDAR duomenys Jungtinei Karalysteihttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
Nemokama LiDAR programinė įranga:
1.Reikalingas ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(skirta LiDAR ir kitiems rastriniams / vektoriniams duomenims) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(LiDAR duomenų vizualizavimas, konvertavimas ir analizė) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS įrankiai(Kodas ir programinė įranga LAS failams skaityti ir rašyti) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(GUI įrankių rinkinys LAS failų vizualizavimui ir konvertavimui) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(C/C++ biblioteka LAS formato skaitymui/rašymui) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Daugialypis kreivumo klasifikavimas LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(LiDAR duomenų 3D vizualizacija) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Išsami analizė(Atvirojo kodo programinė įranga LiDAR taškų debesims ir bangų formoms apdoroti ir vizualizuoti) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Taškų debesies magija (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.Greitas reljefo skaitytuvas(LiDAR taškų debesų vizualizavimas) http://appliedimagery.com/download/ Papildomų LiDAR programinės įrangos įrankių galite rasti „Open Topography ToolRegistry“ tinklalapyje adresu http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
Padėkos
- Šiame straipsnyje pateikiami Vinícius Guimarães 2020 m. straipsnyje „LiDAR nuotolinis stebėjimas ir taikymas“ atlikti tyrimai. Visas straipsnis yra prieinamasčia.
- Šis išsamus LiDAR duomenų šaltinių ir nemokamos programinės įrangos sąrašas ir detalus aprašymas suteikia esminę įrankių rinkinį nuotolinio stebėjimo ir geografinės analizės srities specialistams ir tyrėjams.
Atsakomybės apribojimas:
- Pareiškiame, kad kai kurie mūsų svetainėje rodomi vaizdai buvo surinkti iš interneto, siekiant skatinti švietimą ir dalijimąsi informacija. Gerbiame visų originalių kūrėjų intelektinės nuosavybės teises. Šių vaizdų naudojimas nėra skirtas komercinei naudai gauti.
- Jei manote, kad kuris nors iš panaudoto turinio pažeidžia jūsų autorių teises, susisiekite su mumis. Mes esame pasirengę imtis atitinkamų priemonių, įskaitant vaizdų pašalinimą ar tinkamą priskyrimą, kad užtikrintume intelektinės nuosavybės įstatymų ir kitų teisės aktų laikymąsi. Mūsų tikslas – palaikyti platformą, kurioje gausu turinio, kuri būtų sąžininga ir gerbtų kitų intelektinės nuosavybės teises.
- 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.
>> Susijęs turinys
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 16 d.