Lidari kaugseire: põhimõte, rakendus, tasuta ressursid ja tarkvara

Tellige meie sotsiaalmeedia kiire postituse saamiseks

Õhus levivad lidari anduridvõib kas jäädvustada konkreetseid punkte laserimpulsist, mida tuntakse diskreetsete tagastamise mõõtmistena, või registreerida kogu signaali, kui see naaseb, mida nimetatakse täislainevormiks, fikseeritud intervallidega nagu 1 ns (mis hõlmab umbes 15 cm). Täislainevormi lidarit kasutatakse enamasti metsanduses, diskreetsel tagastamisel lidaril on laiemaid rakendusi erinevatel valdkondadel. Selles artiklis käsitletakse peamiselt diskreetset tagasitulekut LiDAR ja selle kasutusviisid. Selles peatükis käsitleme mitmeid Lidari põhiteema, sealhulgas selle põhikomponente, kuidas see töötab, selle täpsus, süsteemid ja saadaolevad ressursid.

Lidari põhikomponendid

Maapealsed lidarisüsteemid kasutavad tavaliselt lasereid lainepikkustega vahemikus 500–600 nm, õhust levivate lidarisüsteemide korral kasutavad pikema lainepikkusega lasereid, vahemikus 1000–1600 nm. Standardne õhus leviv lidari seadistus sisaldab laserskannerit, mõõtmiskauguse (ulatusüksuse) seadet ning juhtimise, seire ja salvestamise süsteeme. See hõlmab ka diferentsiaalset globaalset positsioneerimissüsteemi (DGP) ja inertsiaalset mõõtmisüksust (IMU), mis on sageli integreeritud ühte süsteemi, mida nimetatakse positsiooni- ja orientatsioonisüsteemiks. See süsteem pakub täpset asukohta (pikkuskraadi, laiuskraadi ja kõrgust) ning orientatsiooni (rull-, pigi ja pealkirja) andmeid.

 Mustrid, milles laser skaneerib pindala, võib varieeruda, sealhulgas siksak, paralleelsed või elliptilised teed. DGP -de ja IMU andmete kombinatsioon koos kalibreerimisandmete ja kinnitusparameetritega võimaldab süsteemil kogutud laserpunkte täpselt töödelda. Seejärel määratakse need punktid geograafilises koordinaatsüsteemis koordinaadid (x, y, z), kasutades 1984. aasta maailma geodeetilist süsteemi (WGS84) tugipunkti.

Kuidas lidarKaugseireTöö? Selgitage lihtsal viisil

LiDAR -süsteem kiirgab kiiret laserimpulsi sihtobjekti või pinna poole.

Laserimpulsid peegeldavad sihtmärgist välja ja naasevad LiDAR -anduri juurde.

Andur mõõdab täpselt iga impulsi jaoks, mis kulus sihtmärgi ja tagasi.

Kasutades valguse kiirust ja sõiduaega, arvutatakse sihtmärgi kaugus.

Kombineerituna GPS -i ja IMU andurite positsiooni- ja orientatsiooniandmetega määratakse laseri peegelduste täpsed 3D -koordinaadid.

Selle tulemuseks on tihe 3D -punktpilv, mis tähistab skaneeritud pinda või objekti.

Lidari füüsiline põhimõte

LiDAR -süsteemid kasutavad kahte tüüpi lasereid: impulss ja pidev laine. Pulseeritud LiDAR -süsteemid töötavad, saates välja lühikese valguse impulsi ja mõõtes seejärel selle impulsi eesmärgi ja tagasi vastuvõtja juurde tagasi liikumise aega. See edasi-tagasi aja mõõtmine aitab kindlaks määrata sihtmärgi kauguse. Näide on näidatud diagrammil, kus kuvatakse nii edastatud valgusignaali (AT) kui ka vastuvõetud valgusignaali (AR) amplituudid. Selles süsteemis kasutatud põhivõrrand hõlmab valguse (C) kiirust ja kaugust sihtmärgi (R), mis võimaldab süsteemil arvutada vahemaa selle põhjal, kui kaua valguse tagasitulek võtab.

Diskreetne tagasitulek ja täislainevormi mõõtmine õhus leviva lidari abil.

Tüüpiline õhus leviv lidarisüsteem.

Lidari mõõtmisprotsess, mis arvestab nii detektorit kui ka sihtmärgi omadusi, on kokku võetud standardse lidari võrrandi abil. See võrrand on kohandatud radari võrrandist ja see on põhiline mõistmiseks, kuidas LiDAR -süsteemid arvutavad vahemaid. See kirjeldab seost edastatud signaali (PT) ja vastuvõetud signaali (PR) võimsuse vahel. Põhimõtteliselt aitab võrrand kvantifitseerida, kui suur osa edastatud valgust tagastatakse vastuvõtjale pärast sihtmärgi kajastamist, mis on vahemaade määramisel ja täpsete kaartide loomisel ülioluline. See suhe võtab arvesse selliseid tegureid nagu signaali sumbumine vahemaa ja interaktsioonide tõttu sihtpinnaga.

LiDAR -i kaugseire rakendused

 LiDAR -i kaugseirel on arvukalt rakendusi erinevatel väljadel:
 Maastik ja topograafiline kaardistamine kõrgresolutsiooniga digitaalse kõrguse mudelite (DEMS) loomiseks.
 metsanduse ja taimestiku kaardistamine puude varikatuse struktuuri ja biomassi uurimiseks.
 Ranniku- ja kaldajoone kaardistamine erosiooni ja merepinna muutuste jälgimiseks.
 Linnaplaneerimise ja infrastruktuuri modelleerimine, sealhulgas hooned ja transpordivõrgud.
 Ajalooliste paikade ja esemete arheoloogia ja kultuuripärandi dokumentatsioon.
 Geoloogilised ja kaevandusuuringud pinna omaduste ja seireoperatsioonide kaardistamiseks.
 Sõidukite autonoomne navigeerimine ja takistuste tuvastamine.
 Planeetide uurimine, näiteks Marsi pinna kaardistamine.

Lidar_ rakendus (1)

Kas vajate tasuta konsulatsiooni?

LUMISPOT pakub tipptasemel kvaliteedi tagamist ja müügijärgset teenust, mida sertifitseerivad riiklikud, tööstusespetsiifilised, FDA ja CE-kvaliteedisüsteemid. Swift kliendi reageerimine ja ennetav müügijärgne tugi.

Tea rohkem meist

Lidari ressursid:

Allpool on toodud lidari andmeallikate ja vaba tarkvara mittetäielik loetelu.
1.Avatud topograafiahttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Ameerika Ühendriikidevahelise kõrguse inventuurhttps://coast.noaa.gov/ inventar/
4.Riiklik ookeani- ja atmosfääriamet (NOAA)Digitaalne Coasthttps: //www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia lidarhttps://en.wikipedia.org/wiki/national_lidar_dataset_(united_states)
6.Lidar veebishttp://www.lidar-online.com
7.Riiklik ökoloogiline vaatluskeskuse võrk - NEONhttp://www.neercience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Lidari andmed Põhja -Hispaania kohtahttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/g_22485/publi&consulta=hazlidar
9.Lidari andmed Ühendkuningriigi kohtahttp://catalogue.ceda.ac.uk/ loend/? return_obj = ob & id = 8049, 8042, 8051, 8053

TASUTA LIDAR -tarkvara:

1.Nõuab EVI -d. http://bcal.geology.isu.edu/ envitools.shtml
2.Fugroviewer(lidari ja muude raster/vektoriandmete jaoks) http://www.fugroviewer.com/
3.Suland/LDV(LiDAR -andmete visualiseerimine, teisendamine ja analüüs) http: // forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS -i tööriistad(Kood ​​ja tarkvara Las -failide lugemiseks ja kirjutamiseks) http: // www.cs.unc.edu/~isenburg/lastoools/
5.Lasutatsioon(Las -failide visualiseerimiseks ja muundamiseks mõeldud GUI utiliidide komplekt) http://home.iitk.ac.in/~blohani/lasutility/lasutility.html
6.Liblad(C/C ++ raamatukogu LAS -vormingu lugemiseks/kirjutamiseks) http://www.liblas.org/
7.MCC-LIDAR(Mitmemõõtmeline kumerusliikumine lidari jaoks) http: // sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.Mars Freeview(Lidari andmete 3D visualiseerimine) http://www.merrick.com/geospatial/software-products/mars-software
9.Täielik analüüs(Avatud lähtekoodiga tarkvara LiDarPointi pilvede ja lainekujude töötlemiseks ja visualiseerimiseks) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Punktpilvemaagia (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.Kiire maastikulugeja(LiDAR -punktpilvede visualiseerimine) http://appliedimagery.com/download/ täiendavaid lidar -tarkvarariistu leiate avatud topograafia tööriistaregistri veebilehelt aadressilt http://opentopo.sdsc.edu/tools/Listools.

Tunnustused

  • See artikkel hõlmab Vinícius Guimarães, 2020 "LIDAR -i kaugseire ja rakenduste" uuringuid. Terve artikkel on saadavalsiin.
  • See LiDAR -andmeallikate ja vaba tarkvara põhjalik loetelu ja üksikasjalik kirjeldus pakub olulist tööriistakomplekti spetsialistidele ja teadlastele kaugseire ja geograafilise analüüsi valdkonnas.

 

Kohustustest loobumine:

  • Käesolevaga kuulutame, et mõnda meie veebisaidil kuvatavat pilti on kogutud Internetist hariduse ja teabe jagamise edendamiseks. Austame kõigi algsete loojate intellektuaalomandi õigusi. Nende piltide kasutamine ei ole mõeldud kaubanduslikuks kasuks.
  • Kui usute, et mõni kasutatud sisu rikub teie autoriõigusi, võtke meiega ühendust. Oleme rohkem kui nõus võtma asjakohaseid meetmeid, sealhulgas piltide eemaldamist või nõuetekohase omistamise pakkumist, et tagada intellektuaalomandi seaduste ja määruste järgimine. Meie eesmärk on säilitada platvormi, mis on rikas sisu, õiglase ja teiste intellektuaalomandi õiguste suhtes.
  • 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.
Seotud uudised
>> seotud sisu

Postiaeg: 16. aprill 20124