Lumispot มอบการรับประกันคุณภาพและบริการหลังการขายระดับสูงสุด ซึ่งได้รับการรับรองจากระบบคุณภาพระดับชาติ ระดับอุตสาหกรรม FDA และ CE มีการตอบสนองลูกค้าอย่างรวดเร็วและให้การสนับสนุนหลังการขายเชิงรุก
ติดตามเราบนโซเชียลมีเดียเพื่อรับข่าวสารทันที
เซ็นเซอร์ LiDAR ทางอากาศLiDAR สามารถบันทึกจุดเฉพาะจากพัลส์เลเซอร์ได้ ซึ่งเรียกว่าการวัดแบบสะท้อนกลับแบบไม่ต่อเนื่อง (discrete return measurements) หรือบันทึกสัญญาณทั้งหมดที่สะท้อนกลับมา ซึ่งเรียกว่าการวัดแบบคลื่นเต็ม (full-waveform) ในช่วงเวลาคงที่ เช่น 1 นาโนวินาที (ซึ่งครอบคลุมประมาณ 15 เซนติเมตร) LiDAR แบบคลื่นเต็มส่วนใหญ่ใช้ในงานป่าไม้ ในขณะที่ LiDAR แบบสะท้อนกลับแบบไม่ต่อเนื่องมีการใช้งานที่กว้างกว่าในหลากหลายสาขา บทความนี้จะกล่าวถึง LiDAR แบบสะท้อนกลับแบบไม่ต่อเนื่องและการใช้งานเป็นหลัก ในบทนี้ เราจะกล่าวถึงหัวข้อสำคัญหลายหัวข้อเกี่ยวกับ LiDAR รวมถึงส่วนประกอบพื้นฐาน วิธีการทำงาน ความแม่นยำ ระบบ และทรัพยากรที่มีอยู่
ส่วนประกอบพื้นฐานของ LiDAR
ระบบ LiDAR ภาคพื้นดินโดยทั่วไปใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 500–600 นาโนเมตร ในขณะที่ระบบ LiDAR ทางอากาศใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่า ตั้งแต่ 1000–1600 นาโนเมตร ชุดอุปกรณ์ LiDAR ทางอากาศมาตรฐานประกอบด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์ หน่วยวัดระยะทาง (หน่วยวัดระยะ) และระบบควบคุม ตรวจสอบ และบันทึกข้อมูล นอกจากนี้ยังรวมถึงระบบระบุตำแหน่งทั่วโลกแบบดิฟเฟอเรนเชียล (DGPS) และหน่วยวัดความเฉื่อย (IMU) ซึ่งมักจะรวมอยู่ในระบบเดียวที่เรียกว่าระบบระบุตำแหน่งและทิศทาง ระบบนี้ให้ข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำ (ลองจิจูด ละติจูด และระดับความสูง) และทิศทาง (การหมุน การเอียง และทิศทาง)
รูปแบบการสแกนพื้นที่ด้วยเลเซอร์อาจแตกต่างกันไป รวมถึงเส้นทางซิกแซก เส้นทางขนาน หรือเส้นทางวงรี การผสมผสานข้อมูล DGPS และ IMU พร้อมกับข้อมูลการสอบเทียบและพารามิเตอร์การติดตั้ง ช่วยให้ระบบสามารถประมวลผลจุดเลเซอร์ที่รวบรวมได้อย่างแม่นยำ จากนั้นจุดเหล่านี้จะถูกกำหนดพิกัด (x, y, z) ในระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์โดยใช้ระบบพิกัดโลกปี 1984 (WGS84)
LiDAR ทำงานอย่างไรการสำรวจระยะไกลผลงานอธิบายด้วยวิธีง่ายๆ
ระบบ LiDAR ปล่อยพัลส์เลเซอร์ความเร็วสูงไปยังวัตถุหรือพื้นผิวเป้าหมาย
ลำแสงเลเซอร์จะสะท้อนจากเป้าหมายและกลับมายังเซ็นเซอร์ LiDAR
เซ็นเซอร์จะวัดเวลาที่ใช้ในการส่งสัญญาณแต่ละครั้งไปยังเป้าหมายและกลับมาอย่างแม่นยำ
โดยใช้ความเร็วแสงและเวลาในการเดินทาง จะสามารถคำนวณระยะทางไปยังเป้าหมายได้
เมื่อนำข้อมูลตำแหน่งและทิศทางจากเซ็นเซอร์ GPS และ IMU มาผสานรวมกัน จะสามารถกำหนดพิกัด 3 มิติที่แม่นยำของการสะท้อนแสงเลเซอร์ได้
ผลลัพธ์ที่ได้คือกลุ่มจุดสามมิติที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งแสดงถึงพื้นผิวหรือวัตถุที่สแกน
หลักการทางกายภาพของ LiDAR
ระบบ LiDAR ใช้เลเซอร์สองประเภท ได้แก่ เลเซอร์แบบพัลส์และเลเซอร์แบบต่อเนื่อง ระบบ LiDAR แบบพัลส์ทำงานโดยการส่งพัลส์แสงสั้นๆ ออกไป แล้ววัดเวลาที่พัลส์นี้ใช้ในการเดินทางไปยังเป้าหมายและกลับมายังตัวรับ การวัดเวลาเดินทางไปกลับนี้ช่วยในการกำหนดระยะทางไปยังเป้าหมาย ตัวอย่างแสดงในแผนภาพซึ่งแสดงแอมพลิจูดของทั้งสัญญาณแสงที่ส่งออกไป (AT) และสัญญาณแสงที่ได้รับ (AR) สมการพื้นฐานที่ใช้ในระบบนี้เกี่ยวข้องกับความเร็วของแสง (c) และระยะทางไปยังเป้าหมาย (R) ทำให้ระบบสามารถคำนวณระยะทางโดยอิงจากเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางกลับมา
การวัดสัญญาณสะท้อนแบบแยกส่วนและการวัดคลื่นเต็มรูปแบบโดยใช้ LiDAR ทางอากาศ
ระบบ LiDAR ทางอากาศทั่วไป
กระบวนการวัดในระบบ LiDAR ซึ่งพิจารณาทั้งตัวตรวจจับและลักษณะของเป้าหมายนั้น สรุปได้ด้วยสมการ LiDAR มาตรฐาน สมการนี้ดัดแปลงมาจากสมการเรดาร์และเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจว่าระบบ LiDAR คำนวณระยะทางอย่างไร สมการนี้อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกำลังของสัญญาณที่ส่งออกไป (Pt) และกำลังของสัญญาณที่รับเข้ามา (Pr) โดยพื้นฐานแล้ว สมการนี้ช่วยในการหาปริมาณแสงที่ส่งออกไปที่สะท้อนกลับมายังตัวรับหลังจากสะท้อนจากเป้าหมาย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการกำหนดระยะทางและการสร้างแผนที่ที่แม่นยำ ความสัมพันธ์นี้คำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การลดทอนของสัญญาณเนื่องจากระยะทางและการปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวของเป้าหมาย
การประยุกต์ใช้การสำรวจระยะไกลด้วย LiDAR
เทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลด้วย LiDAR มีการประยุกต์ใช้งานมากมายในหลากหลายสาขา:
การทำแผนที่ภูมิประเทศและลักษณะทางภูมิศาสตร์เพื่อสร้างแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล (DEM) ที่มีความละเอียดสูง
การทำแผนที่ป่าไม้และพืชพรรณเพื่อศึกษาโครงสร้างเรือนยอดและชีวมวลของต้นไม้
การจัดทำแผนที่ชายฝั่งและแนวชายทะเลเพื่อติดตามการกัดเซาะและการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเล
การวางผังเมืองและการสร้างแบบจำลองโครงสร้างพื้นฐาน รวมถึงอาคารและเครือข่ายการคมนาคมขนส่ง
การจัดทำเอกสารทางโบราณคดีและมรดกทางวัฒนธรรมของแหล่งโบราณสถานและโบราณวัตถุ
การสำรวจทางธรณีวิทยาและการทำเหมืองเพื่อจัดทำแผนที่ลักษณะพื้นผิวและติดตามการดำเนินงาน
ระบบนำทางอัตโนมัติและการตรวจจับสิ่งกีดขวาง
การสำรวจดาวเคราะห์ เช่น การทำแผนที่พื้นผิวของดาวอังคาร
ต้องการรับคำปรึกษาฟรีหรือไม่?
แหล่งข้อมูล LiDAR:
ด้านล่างนี้คือรายชื่อแหล่งข้อมูล LiDAR และซอฟต์แวร์ฟรีบางส่วน (ไม่ครบถ้วน) แหล่งข้อมูล LiDAR:
1.ภูมิประเทศเปิดhttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.บัญชีรายการระดับความสูงระหว่างหน่วยงานของสหรัฐอเมริกาhttps://coast.noaa.gov/inventory/
4.สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA)Digital Coast https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5วิกิพีเดีย ไลดาร์https://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR ออนไลน์http://www.lidar-online.com
7.เครือข่ายหอดูดาวทางนิเวศวิทยาแห่งชาติ—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.ข้อมูล LiDAR สำหรับภาคเหนือของสเปนhttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.ข้อมูล LiDAR สำหรับสหราชอาณาจักรhttp://catalogue.ceda.ac.uk/list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
ซอฟต์แวร์ LiDAR ฟรี:
1.ต้องใช้ ENVIhttp://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.ฟูโกรวิวเออร์(สำหรับข้อมูล LiDAR และข้อมูลแรสเตอร์/เวกเตอร์อื่นๆ) http://www.fugroviewer.com/
3.ฟิวชั่น/แอลดีวี(การแสดงภาพ การแปลง และการวิเคราะห์ข้อมูล LiDAR) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.เครื่องมือ LAS(โค้ดและซอฟต์แวร์สำหรับอ่านและเขียนไฟล์ LAS) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(ชุดยูทิลิตี้ GUI สำหรับการแสดงผลและการแปลงไฟล์ LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.ลิบลาส(ไลบรารี C/C++ สำหรับอ่าน/เขียนไฟล์รูปแบบ LAS) http://www.liblas.org/
7.เอ็มซีซี-ไลดาร์(การจำแนกความโค้งหลายระดับสำหรับ LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.มาร์ส ฟรีวิว(การแสดงภาพข้อมูล LiDAR ในรูปแบบ 3 มิติ) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.วิเคราะห์อย่างละเอียด(ซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สสำหรับประมวลผลและแสดงภาพจุดเมฆและรูปคลื่นจาก LiDAR) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.เวทมนตร์จุดคลาวด์ (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.เครื่องอ่านภูมิประเทศแบบรวดเร็ว(การแสดงภาพจุดเมฆ LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ สามารถค้นหาเครื่องมือซอฟต์แวร์ LiDAR เพิ่มเติมได้ที่เว็บเพจ Open Topography ToolRegistry ที่ http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools
คำขอบคุณ
- บทความนี้ได้นำงานวิจัยจาก "LiDAR Remote Sensing and Applications" โดย Vinícius Guimarães ปี 2020 มาใช้ สามารถอ่านบทความฉบับเต็มได้ที่นี่ที่นี่.
- รายการแหล่งข้อมูล LiDAR และซอฟต์แวร์ฟรีที่ครอบคลุมและคำอธิบายโดยละเอียดนี้ ถือเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับผู้เชี่ยวชาญและนักวิจัยในสาขาการสำรวจระยะไกลและการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์
ข้อสงวนสิทธิ์:
- เราขอประกาศว่าภาพบางส่วนที่แสดงบนเว็บไซต์ของเราได้รวบรวมมาจากอินเทอร์เน็ตเพื่อส่งเสริมการศึกษาและการแบ่งปันข้อมูล เราเคารพสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้สร้างสรรค์ดั้งเดิมทุกท่าน การใช้ภาพเหล่านี้ไม่ได้มีเจตนาเพื่อแสวงหาผลกำไรทางการค้า
- หากคุณเชื่อว่าเนื้อหาใดๆ ที่ใช้ละเมิดลิขสิทธิ์ของคุณ โปรดติดต่อเรา เรายินดีที่จะดำเนินการที่เหมาะสม รวมถึงการลบภาพหรือการให้เครดิตอย่างถูกต้อง เพื่อให้เป็นไปตามกฎหมายและข้อบังคับด้านทรัพย์สินทางปัญญา เป้าหมายของเราคือการรักษาแพลตฟอร์มที่มีเนื้อหาคุณภาพสูง เป็นธรรม และเคารพสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้อื่น
- 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.
>> เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
วันที่เผยแพร่: 16 เมษายน 2567