LiDAR Fernerkundung: Prinzip, Uwendung, gratis Ressourcen a Software

Abonnéiert Iech op eis sozial Medien fir prompt Posts

Loftborne LiDAR Sensorenkann entweder spezifesch Punkte vun engem Laserpuls erfassen, bekannt als diskret Réckretourmiessungen, oder de komplette Signal ophuelen, wéi et zréckkënnt, genannt Vollwelleform, a fixe Intervalle wéi 1 ns (wat ongeféier 15 cm ofdeckt). Vollwelleform-LiDAR gëtt meeschtens an der Forstwirtschaft benotzt, während diskret Réckretour-LiDAR méi breet Uwendungen a verschiddene Beräicher huet. Dësen Artikel diskutéiert haaptsächlech diskret Réckretour-LiDAR a seng Uwendungen. An dësem Kapitel wäerte mir verschidde Schlësselthemen iwwer LiDAR ofdecken, dorënner seng Basiskomponenten, wéi et funktionéiert, seng Genauegkeet, Systemer a verfügbar Ressourcen.

Basiskomponenten vum LiDAR

Buedembaséiert LiDAR-Systemer benotzen typescherweis Laser mat Wellelängten tëscht 500–600 nm, während Loftbaséiert LiDAR-Systemer Laser mat méi laange Wellelängten tëscht 1000–1600 nm benotzen. E Standard-Loftbaséierte LiDAR-Setup enthält e Laserscanner, eng Eenheet fir d'Distanz ze moossen (Ranging Unit) a Systemer fir d'Steierung, d'Iwwerwaachung an d'Opzeechnung. Et enthält och en Differential Global Positioning System (DGPS) an eng Inertial Measurement Unit (IMU), déi dacks an engem eenzege System integréiert sinn, dat als Positiouns- an Orientéierungssystem bekannt ass. Dëst System liwwert präzis Standuertdaten (Längt, Breet an Héicht) an Orientéierungsdaten (Roll, Pitch a Richtung).

 D'Muster, mat deenen de Laser d'Géigend scannt, kënne variéieren, dorënner Zickzack-, parallel- oder elliptesch Weeër. D'Kombinatioun vun DGPS- an IMU-Donnéeën, zesumme mat Kalibratiounsdaten a Montageparameteren, erlaabt dem System, déi gesammelt Laserpunkten präzis ze veraarbechten. Dëse Punkten kréien dann Koordinaten (x, y, z) an engem geografesche Koordinatesystem zougewisen, andeems de Datum vum World Geodetic System of 1984 (WGS84) benotzt gëtt.

Wéi LiDARFernerkundungWierkerErkläert et op eng einfach Manéier

E LiDAR-System emittéiert séier Laserimpulser a Richtung vun engem Zilobjekt oder enger Uewerfläch.

D'Laserimpulse reflektéiere vum Zil a ginn zréck an de LiDAR-Sensor.

De Sensor moosst präzis d'Zäit, déi all Impuls brauch, fir zum Zil an zréck ze reesen.

Mat Hëllef vun der Liichtgeschwindegkeet an der Reeszäit gëtt d'Distanz zum Zil berechent.

Kombinéiert mat de Positiouns- an Orientéierungsdaten vu GPS- an IMU-Sensoren ginn déi präzis 3D-Koordinaten vun de Laserreflexiounen bestëmmt.

Dëst resultéiert an enger dichter 3D-Punktwollek, déi déi gescannt Uewerfläch oder dat gescannt Objet representéiert.

Physikalescht Prinzip vum LiDAR

LiDAR-Systemer benotzen zwou Zorte vu Laser: gepulste a kontinuéierlech Wellelaser. Gepulste LiDAR-Systemer funktionéieren andeems se e kuerze Liichtimpuls ausschécken an dann d'Zäit moossen, déi dësen Impuls brauch fir zum Zil an zréck zum Empfänger ze reesen. Dës Miessung vun der Hin- a Réckreeszäit hëlleft d'Distanz zum Zil ze bestëmmen. E Beispill gëtt an engem Diagramm gewisen, wou d'Amplituden souwuel vum iwwerdroene Liichtsignal (AT) wéi och vum empfaangenen Liichtsignal (AR) ugewise ginn. Déi grondleeënd Equatioun, déi an dësem System benotzt gëtt, ëmfaasst d'Liichtgeschwindegkeet (c) an d'Distanz zum Zil (R), sou datt de System d'Distanz op Basis vun der Zäit berechne kann, bis d'Liicht zréckkënnt.

Diskret Réckgängeg- a Vollwellenformmiessung mat Hëllef vun Airborne LiDAR.

E typescht LiDAR-System aus der Loft.

De Miessprozess am LiDAR, deen souwuel den Detektor wéi och d'Charakteristike vum Zil berücksichtegt, gëtt duerch déi Standard-LiDAR-Equatioun zesummegefaasst. Dës Equatioun ass vun der Radar-Equatioun adaptéiert a ass fundamental fir ze verstoen, wéi LiDAR-Systemer Distanzen berechnen. Si beschreift d'Bezéiung tëscht der Leeschtung vum iwwerdroene Signal (Pt) an der Leeschtung vum empfaangenen Signal (Pr). Am Fong hëlleft d'Equatioun ze quantifizéieren, wéi vill vum iwwerdroene Liicht un den Empfänger zréckkënnt, nodeems et vum Zil reflektéiert gouf, wat entscheedend ass fir Distanzen ze bestëmmen an präzis Kaarten ze erstellen. Dës Bezéiung berücksichtegt Faktoren wéi Signaldämpfung wéinst Distanz an Interaktioune mat der Ziloberfläche.

Uwendungen vun der LiDAR-Fernerkundung

LiDAR-Fernerkundung huet vill Uwendungen a verschiddene Beräicher:
Terrain- a topographesch Kaarte fir d'Erstelle vun digitalen Héichtemodeller (DEMs) mat héijer Opléisung.
 Forst- a Vegetatiounskartographie fir d'Struktur vun de Beemkrounen an d'Biomasse ze studéieren.
 Küst- a Küstelinnkartifikatioun fir d'Iwwerwaachung vun Erosioun a Verännerungen vum Mieresspigel.
 Urbanistik a Modelléierung vun der Infrastruktur, dorënner Gebaier an Transportnetzwierker.
 Dokumentatioun vun der Archäologie a vum kulturellen Ierwen vun historesche Plazen an Artefakten.
 Geologesch an Biergbauënnersichunge fir d'Kartographie vun Uewerflächemerkmale an d'Iwwerwaachung vun Operatiounen.
 Autonom Gefiernavigatioun an Hindernisserkennung.
 Planéitenerfuerschung, wéi zum Beispill d'Kartographie vun der Uewerfläch vum Mars.

Uwendung vu LiDAR_(1)

Braucht Dir eng gratis Berodung?

Lumispot bitt eng erstklasseg Qualitéitssécherung an en After-Sales-Service, zertifizéiert duerch national, branchenspezifesch, FDA- a CE-Qualitéitssystemer. Schnell Clientenreaktioun a proaktiven After-Sales-Support.

Méi iwwer eis wëssen

LiDAR Ressourcen:

Eng onvollstänneg Lëscht vu LiDAR-Datenquellen a gratis Software gëtt hei ënnendrënner uginn. LiDAR-Datenquellen:
1.Oppe Topographiehttp://www.opentopography.org
2.USGS Äerdentdeckerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Interagenturhéichteninventar vun de Vereenegte Staatenhttps://coast.noaa.gov/ Inventar/
4.National Ozeanesch an Atmosphäresch Verwaltung (NOAA)Digital Küst https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Vereenegt_Staaten)
6.LiDAR Onlinehttp://www.lidar-online.com
7.Nationalt Netzwierk vun ökologeschen Observatoire – NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.LiDAR-Donnéeë fir Nordspanienhttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.LiDAR-Donnéeë fir d'Vereenegt Kinnekräichhttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053

Gratis LiDAR Software:

1.Erfuerdert ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(fir LiDAR an aner Raster-/Vektordaten) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(LiDAR-Datenvisualiséierung, Konversioun an Analyse) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS Tools(Code a Software fir LAS-Dateien ze liesen an ze schreiwen) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(E Set vu GUI-Utilities fir d'Visualiséierung an d'Konversioun vu LAS-Dateien) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(C/C++ Bibliothéik fir LAS Format ze liesen/schreiwen) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Multi-Skala Krümmungsklassifikatioun fir LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(3D-Visualiséierung vun LiDAR-Donnéeën) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Vollstänneg Analyse(Open-Source-Software fir d'Veraarbechtung an d'Visualiséierung vu LiDAR-Punktwolleken a Welleformen) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Punktwolken-Magie (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.Schnell Terrainlieser(Visualisatioun vu LiDAR-Punktwolleken) http://appliedimagery.com/download/ Weider LiDAR-Software-Tools kënnen op der Open Topography ToolRegistry Websäit op http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools fonnt ginn.

Unerkennung

  • Dësen Artikel enthält Fuerschung aus "LiDAR Remote Sensing and Applications" vum Vinícius Guimarães, 2020. De komplette Artikel ass verfügbar.hei.
  • Dës ëmfaassend Lëscht an detailléiert Beschreiwung vu LiDAR-Datenquellen a gratis Software bitt e wesentlecht Toolkit fir Professioneller a Fuerscher am Beräich vun der Fernerkundung a geographescher Analyse.

 

Haftungsausschluss:

  • Mir erklären hei mat, datt verschidde Biller, déi op eiser Websäit ugewise ginn, aus dem Internet gesammelt goufen, fir d'Educatioun an den Informatiounsaustausch ze fërderen. Mir respektéieren d'intellektuell Propriétéitsrechter vun allen originelle Creatoren. D'Benotzung vun dëse Biller ass net fir kommerzielle Gewënn geduecht.
  • Wann Dir mengt, datt en Inhalt, deen Dir benotzt, Äert Urheberrecht verletzt, kontaktéiert eis w.e.g. Mir si méi wéi bereet, entspriechend Moossnamen ze huelen, dorënner d'Läschen vu Biller oder d'Uginn vun enger korrekter Quell, fir d'Konformitéit mat de Gesetzer a Reglementer zum intellektuellen Eegentum ze garantéieren. Eist Zil ass et, eng Plattform ze pflegen, déi inhaltsräich, fair a respektvoll géintiwwer den intellektuellen Eegentumsrechter vun aneren ass.
  • 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.
Verbonnen Neiegkeeten
>> Zesummenhängend Inhalter

Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 16. Abrëll 2024