Lumispot ofereix garantia de qualitat i servei postvenda de primer nivell, certificat per sistemes de qualitat nacionals, específics de la indústria, de la FDA i de la CE. Resposta ràpida al client i assistència postvenda proactiva.
Subscriu-te a les nostres xarxes socials per a publicacions ràpides
Sensors LiDAR aerispot capturar punts específics d'un pols làser, coneguts com a mesures de retorn discret, o bé enregistrar el senyal complet a mesura que retorna, anomenat forma d'ona completa, a intervals fixos com ara 1 ns (que cobreix uns 15 cm). El LiDAR de forma d'ona completa s'utilitza principalment en silvicultura, mentre que el LiDAR de retorn discret té aplicacions més àmplies en diversos camps. Aquest article tracta principalment el LiDAR de retorn discret i els seus usos. En aquest capítol, tractarem diversos temes clau sobre el LiDAR, inclosos els seus components bàsics, com funciona, la seva precisió, els sistemes i els recursos disponibles.
Components bàsics del LiDAR
Els sistemes LiDAR terrestres solen utilitzar làsers amb longituds d'ona d'entre 500 i 600 nm, mentre que els sistemes LiDAR aeris utilitzen làsers amb longituds d'ona més llargues, que van des de 1000 fins a 1600 nm. Una configuració LiDAR aèria estàndard inclou un escàner làser, una unitat per mesurar la distància (unitat de mesura de distància) i sistemes de control, monitorització i registre. També inclou un sistema de posicionament global diferencial (DGPS) i una unitat de mesura inercial (IMU), sovint integrats en un sol sistema conegut com a sistema de posició i orientació. Aquest sistema proporciona dades precises de localització (longitud, latitud i altitud) i orientació (balanceig, capçalera i rumb).
Els patrons en què el làser escaneja la zona poden variar, incloent-hi trajectes en ziga-zaga, paral·lels o el·líptics. La combinació de dades DGPS i IMU, juntament amb dades de calibratge i paràmetres de muntatge, permet que el sistema processi amb precisió els punts làser recollits. A aquests punts se'ls assignen coordenades (x, y, z) en un sistema de coordenades geogràfiques utilitzant el sistema geodèsic mundial de 1984 (WGS84).
Com funciona LiDARTeledeteccióObresExplica-ho d'una manera senzilla
Un sistema LiDAR emet polsos làser ràpids cap a un objecte o superfície objectiu.
Els polsos làser es reflecteixen en l'objectiu i tornen al sensor LiDAR.
El sensor mesura amb precisió el temps que triga cada pols a viatjar fins a l'objectiu i tornar.
Utilitzant la velocitat de la llum i el temps de viatge, es calcula la distància fins a l'objectiu.
Combinades amb les dades de posició i orientació dels sensors GPS i IMU, es determinen les coordenades 3D precises de les reflexions del làser.
Això resulta en un núvol de punts 3D dens que representa la superfície o l'objecte escanejat.
Principi físic del LiDAR
Els sistemes LiDAR utilitzen dos tipus de làsers: d'ona pulsada i d'ona contínua. Els sistemes LiDAR pulsats funcionen enviant un pols de llum curt i després mesurant el temps que triga aquest pols a viatjar fins a l'objectiu i tornar al receptor. Aquesta mesura del temps d'anada i tornada ajuda a determinar la distància fins a l'objectiu. Es mostra un exemple en un diagrama on es mostren les amplituds tant del senyal de llum transmès (AT) com del senyal de llum rebut (AR). L'equació bàsica utilitzada en aquest sistema implica la velocitat de la llum (c) i la distància fins a l'objectiu (R), cosa que permet al sistema calcular la distància en funció de quant de temps triga la llum a tornar.
Mesura de retorn discret i de forma d'ona completa mitjançant LiDAR aerotransportat.
Un sistema LiDAR aeri típic.
El procés de mesura en LiDAR, que considera tant el detector com les característiques de l'objectiu, es resumeix en l'equació LiDAR estàndard. Aquesta equació està adaptada de l'equació del radar i és fonamental per entendre com els sistemes LiDAR calculen les distàncies. Descriu la relació entre la potència del senyal transmès (Pt) i la potència del senyal rebut (Pr). Essencialment, l'equació ajuda a quantificar quanta llum transmesa es retorna al receptor després de reflectir-se en l'objectiu, cosa que és crucial per determinar distàncies i crear mapes precisos. Aquesta relació té en compte factors com l'atenuació del senyal a causa de la distància i les interaccions amb la superfície de l'objectiu.
Aplicacions de la teledetecció LiDAR
La teledetecció LiDAR té nombroses aplicacions en diversos camps:
Cartografia topogràfica i del terreny per a la creació de models digitals d'elevació (DEM) d'alta resolució.
Cartografia forestal i de vegetació per estudiar l'estructura i la biomassa de la capçada dels arbres.
Cartografia costanera i de la línia de costa per al seguiment de l'erosió i els canvis del nivell del mar.
Planificació urbana i modelització d'infraestructures, incloent-hi edificis i xarxes de transport.
Documentació arqueològica i del patrimoni cultural de llocs i artefactes històrics.
Estudis geològics i miners per cartografiar les característiques de la superfície i monitoritzar les operacions.
Navegació autònoma de vehicles i detecció d'obstacles.
Exploració planetària, com ara la cartografia de la superfície de Mart.
Necessites una consulta gratuïta?
Recursos LiDAR:
A continuació es proporciona una llista incompleta de fonts de dades LiDAR i programari gratuït. Fonts de dades LiDAR:
1.Topografia obertahttp://www.opentopography.org
2.Explorador de la Terra de l'USGShttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Inventari d'Elevació Interinstitucional dels Estats Unitshttps://coast.noaa.gov/inventari/
4.Administració Nacional Oceànica i Atmosfèrica (NOAA)Costa Digital https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.LiDAR de la Viquipèdiahttps://ca.wikipedia.org/wiki/Conjunt_de_dades_lidar_nacionals_(Estats_Units)
6.LiDAR en líniahttp://www.lidar-online.com
7.Xarxa Nacional d'Observatoris Ecològics—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Dades LiDAR per al nord d'Espanyahttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/ca/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.Dades LiDAR per al Regne Unithttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
Programari LiDAR gratuït:
1.Requereix ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(per a LiDAR i altres dades ràster/vectorials) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSIÓ/LDV(Visualització, conversió i anàlisi de dades LiDAR) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.Eines LAS(Codi i programari per llegir i escriure fitxers LAS) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(Un conjunt d'utilitats GUI per a la visualització i conversió de fitxers LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(Biblioteca C/C++ per llegir/escriure en format LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Classificació de curvatura multiescala per a LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(Visualització 3D de dades LiDAR) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Anàlisi completa(Programari de codi obert per processar i visualitzar núvols de punts i formes d'ona LiDAR) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Màgia del núvol de punts (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.Lector de terreny ràpid(Visualització de núvols de punts LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ Podeu trobar eines de programari LiDAR addicionals a la pàgina web Open Topography ToolRegistry a http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
Agraïments
- Aquest article incorpora una investigació de "LiDAR Remote Sensing and Applications" de Vinícius Guimarães, 2020. L'article complet està disponible.aquí.
- Aquesta llista completa i descripció detallada de fonts de dades LiDAR i programari gratuït proporciona un conjunt d'eines essencial per a professionals i investigadors en el camp de la teledetecció i l'anàlisi geogràfica.
Avís legal:
- Per la present declarem que algunes imatges que es mostren al nostre lloc web s'han recollit d'Internet amb la finalitat de promoure l'educació i compartir informació. Respectem els drets de propietat intel·lectual de tots els creadors originals. L'ús d'aquestes imatges no té com a objectiu lucratiu.
- Si creieu que algun dels continguts utilitzats infringeix els vostres drets d'autor, poseu-vos en contacte amb nosaltres. Estem més que disposats a prendre les mesures adequades, com ara eliminar imatges o proporcionar l'atribució adequada, per garantir el compliment de les lleis i regulacions de propietat intel·lectual. El nostre objectiu és mantenir una plataforma rica en contingut, justa i respectuosa amb els drets de propietat intel·lectual dels altres.
- 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.
>> Contingut relacionat
Data de publicació: 16 d'abril de 2024