LIDAR Remote Sensing: หลักการแอปพลิเคชันทรัพยากรฟรีและซอฟต์แวร์

สมัครสมาชิกโซเชียลมีเดียของเราสำหรับโพสต์ที่รวดเร็ว

เซ็นเซอร์ LiDAR ในอากาศสามารถจับคะแนนเฉพาะจากพัลส์เลเซอร์ที่รู้จักกันในชื่อการวัดการส่งคืนแบบไม่ต่อเนื่องหรือบันทึกสัญญาณที่สมบูรณ์เมื่อมันส่งคืนเรียกว่าฟูลวเวฟฟอร์มในช่วงเวลาคงที่เช่น 1 ns (ซึ่งครอบคลุมประมาณ 15 ซม.) LIDAR เต็มรูปแบบส่วนใหญ่ใช้ในป่าไม้ในขณะที่ LIDAR ที่ไม่ต่อเนื่องมีการใช้งานที่กว้างขึ้นในสาขาต่าง ๆ บทความนี้กล่าวถึง LiDAR ที่ไม่ต่อเนื่องและการใช้งานเป็นหลัก ในบทนี้เราจะครอบคลุมหัวข้อสำคัญหลายประการเกี่ยวกับ LiDAR รวมถึงส่วนประกอบพื้นฐานวิธีการทำงานความแม่นยำระบบและทรัพยากรที่มีอยู่

ส่วนประกอบพื้นฐานของ LIDAR

โดยทั่วไปแล้วระบบ LIDAR พื้นฐานจะใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 500–600 นาโนเมตรในขณะที่ระบบ LiDAR ในอากาศใช้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นยาวขึ้นตั้งแต่ 1,000–1600 นาโนเมตร การตั้งค่า LIDAR ทางอากาศมาตรฐานรวมถึงเครื่องสแกนเลเซอร์หน่วยสำหรับการวัดระยะทาง (หน่วยหลากหลาย) และระบบสำหรับการควบคุมการตรวจสอบและการบันทึก นอกจากนี้ยังรวมถึงระบบการวางตำแหน่งระดับโลกที่แตกต่างกัน (DGPS) และหน่วยวัดเฉื่อย (IMU) ซึ่งมักจะรวมเข้ากับระบบเดียวที่เรียกว่าตำแหน่งและระบบการวางแนว ระบบนี้ให้ตำแหน่งที่แม่นยำ (ลองจิจูด, ละติจูดและระดับความสูง) และการวางแนว (ม้วน, พิทช์และหัวเรื่อง)

 รูปแบบที่เลเซอร์สแกนพื้นที่อาจแตกต่างกันไปรวมถึงคดเคี้ยวไปมาขนานหรือเส้นทางวงรี การรวมกันของข้อมูล DGPS และ IMU พร้อมกับข้อมูลการสอบเทียบและพารามิเตอร์การติดตั้งช่วยให้ระบบสามารถประมวลผลจุดเลเซอร์ที่รวบรวมได้อย่างแม่นยำ จุดเหล่านี้จะได้รับการกำหนดพิกัด (x, y, z) ในระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์โดยใช้ระบบ Geodetic World ของปี 1984 (WGS84) DATUM

LIDAR แค่ไหนการสำรวจระยะไกลผลงาน- อธิบายด้วยวิธีง่ายๆ

ระบบ LiDAR ปล่อยพัลส์เลเซอร์อย่างรวดเร็วไปยังวัตถุเป้าหมายหรือพื้นผิว

พัลส์เลเซอร์สะท้อนเป้าหมายและกลับไปที่เซ็นเซอร์ LIDAR

เซ็นเซอร์วัดเวลาที่ใช้สำหรับแต่ละชีพจรเพื่อเดินทางไปยังเป้าหมายและด้านหลังอย่างแม่นยำ

ใช้ความเร็วของแสงและเวลาในการเดินทางระยะไกลไปยังเป้าหมายจะถูกคำนวณ

เมื่อรวมกับข้อมูลตำแหน่งและการวางแนวจากเซ็นเซอร์ GPS และ IMU จะมีการกำหนดพิกัด 3D ที่แม่นยำของการสะท้อนเลเซอร์

ส่งผลให้เมฆจุด 3 มิติหนาแน่นแสดงถึงพื้นผิวหรือวัตถุที่สแกน

หลักการทางกายภาพของ LIDAR

ระบบ LIDAR ใช้เลเซอร์สองประเภท: คลื่นพัลซิ่งและคลื่นต่อเนื่อง ระบบ LiDar Pulsed ทำงานโดยส่งชีพจรแสงสั้น ๆ ออกมาจากนั้นวัดเวลาที่ชีพจรนี้ใช้ในการเดินทางไปยังเป้าหมายและกลับไปที่ตัวรับสัญญาณ การวัดเวลาการเดินทางไปกลับนี้จะช่วยกำหนดระยะทางไปยังเป้าหมาย ตัวอย่างจะแสดงในไดอะแกรมที่แอมพลิจูดของสัญญาณไฟที่ส่ง (AT) และสัญญาณไฟที่ได้รับ (AR) จะปรากฏขึ้น สมการพื้นฐานที่ใช้ในระบบนี้เกี่ยวข้องกับความเร็วของแสง (C) และระยะทางไปยังเป้าหมาย (R) ทำให้ระบบสามารถคำนวณระยะทางตามระยะเวลาที่แสงจะกลับมา

ผลตอบแทนแบบไม่ต่อเนื่องและการวัดแบบเต็มรูปแบบโดยใช้ LIDAR ในอากาศ

ระบบ LIDAR ทางอากาศทั่วไป

กระบวนการวัดใน LiDAR ซึ่งพิจารณาทั้งเครื่องตรวจจับและลักษณะของเป้าหมายสรุปได้โดยสมการ LIDAR มาตรฐาน สมการนี้ถูกดัดแปลงจากสมการเรดาร์และเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจว่าระบบ LiDAR คำนวณระยะทางได้อย่างไร มันอธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างพลังของสัญญาณที่ส่ง (PT) และพลังของสัญญาณที่ได้รับ (PR) โดยพื้นฐานแล้วสมการช่วยในการหาปริมาณแสงที่ส่งกลับไปยังตัวรับสัญญาณหลังจากสะท้อนเป้าหมายซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการกำหนดระยะทางและสร้างแผนที่ที่แม่นยำ ความสัมพันธ์นี้คำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นการลดทอนสัญญาณเนื่องจากระยะทางและการโต้ตอบกับพื้นผิวเป้าหมาย

แอปพลิเคชันของการสำรวจระยะไกล LIDAR

การตรวจจับระยะไกล LIDAR มีแอพพลิเคชั่นมากมายในหลายสาขา:
การทำแผนที่ภูมิประเทศและภูมิประเทศสำหรับการสร้างแบบจำลองระดับความสูงดิจิตอลความละเอียดสูง (DEMs)
การทำแผนที่ป่าไม้และพืชพรรณเพื่อศึกษาโครงสร้างหลังคาต้นไม้และชีวมวล
การทำแผนที่ชายฝั่งและชายฝั่งสำหรับการตรวจสอบการกัดเซาะและการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเล
การวางผังเมืองและการสร้างแบบจำลองโครงสร้างพื้นฐานรวมถึงอาคารและเครือข่ายการขนส่ง
เอกสารโบราณคดีและมรดกทางวัฒนธรรมของสถานที่ทางประวัติศาสตร์และสิ่งประดิษฐ์
surveys การสำรวจทางธรณีวิทยาและการขุดสำหรับการทำแผนที่คุณสมบัติพื้นผิวและการดำเนินการตรวจสอบ
การนำทางยานพาหนะอัตโนมัติและการตรวจจับสิ่งกีดขวาง
การสำรวจดาวเคราะห์เช่นการทำแผนที่พื้นผิวของดาวอังคาร

แอปพลิเคชัน LIDAR_ (1)

ต้องการสถานกงสุลฟรีหรือไม่?

Lumispot ให้บริการประกันคุณภาพและบริการหลังการขายที่ได้รับการรับรองโดยระบบคุณภาพระดับชาติเฉพาะอุตสาหกรรม FDA และ CE การตอบสนองของลูกค้าอย่างรวดเร็วและการสนับสนุนหลังการขายเชิงรุก

รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรา

ทรัพยากร LIDAR:

รายการแหล่งข้อมูล LIDAR ที่ไม่สมบูรณ์และซอฟต์แวร์ฟรีมีให้ด้านล่างแหล่งข้อมูล LIDAR:
1.เปิดภูมิประเทศhttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.สินค้าคงคลังระดับความสูงระหว่างประเทศของสหรัฐอเมริกาhttps://coast.noaa.gov/ สินค้าคงคลัง/
4.การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA)Digital Coasthttps: //www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5. Wikipedia Lidarhttps://en.wikipedia.org/wiki/national_lidar_dataset_(united_states)
6.LIDAR ออนไลน์http://www.lidar-online.com
7.เครือข่ายหอสังเกตการณ์นิเวศวิทยาแห่งชาติ - นีออนhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.ข้อมูล LIDAR สำหรับสเปนตอนเหนือhttp://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 envi- http://bcal.geology.isu.edu/ envitools.shtml
2.Fugroviewer(สำหรับ LIDAR และข้อมูลแรสเตอร์/เวกเตอร์อื่น ๆ ) http://www.fugroviewer.com/
3.ฟิวชั่น/LDV(การสร้างภาพข้อมูล LIDAR การแปลงและการวิเคราะห์) http: // forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.เครื่องมือ las(รหัสและซอฟต์แวร์สำหรับการอ่านและการเขียน las fi les) http: // www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.ความพิการ(ชุดยูทิลิตี้ GUI สำหรับการสร้างภาพและการแปลง LAS fi les) http://home.iitk.ac.in/~blohani/lasutility/lasutility.html
6.liblas(ไลบรารี C/C ++ สำหรับการอ่าน/เขียนรูปแบบ LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LIDAR(การจำแนกประเภทความโค้งหลายระดับสำหรับ LIDAR) http: // sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.Mars Freeview(การสร้างภาพข้อมูล 3 มิติของข้อมูล LIDAR)
9.วิเคราะห์เต็มรูปแบบ(ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สสำหรับการประมวลผลและการแสดงภาพเมฆ Lidarpoint และรูปคลื่น) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.จุดเวทมนตร์ของเมฆ (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.ผู้อ่านภูมิประเทศอย่างรวดเร็ว(การสร้างภาพข้อมูลของ LiDAR Point Clouds) http://appliedimagery.com/download/ เครื่องมือซอฟต์แวร์ LIDAR เพิ่มเติมสามารถพบได้จากหน้าเว็บ Toopography Open Toolgetry ที่ http://opentopo.sdsc.edu/tools/listtools

กิตติกรรมประกาศ

  • บทความนี้รวมการวิจัยจาก "Lidar Remote Sensing and Applications" โดยViníciusGuimarães, 2020. บทความเต็มมีอยู่ที่นี่.
  • รายการที่ครอบคลุมและคำอธิบายโดยละเอียดของแหล่งข้อมูล LIDAR และซอฟต์แวร์ฟรีเป็นชุดเครื่องมือสำคัญสำหรับมืออาชีพและนักวิจัยในด้านการตรวจจับระยะไกลและการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์

 

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ:

  • เราขอประกาศว่าภาพบางภาพที่แสดงในเว็บไซต์ของเราได้รับการรวบรวมจากอินเทอร์เน็ตเพื่อจุดประสงค์ในการส่งเสริมการศึกษาและการแบ่งปันข้อมูล เราเคารพสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้สร้างดั้งเดิมทั้งหมด การใช้ภาพเหล่านี้ไม่ได้มีไว้เพื่อผลประโยชน์เชิงพาณิชย์
  • หากคุณเชื่อว่าเนื้อหาใด ๆ ที่ใช้ละเมิดลิขสิทธิ์ของคุณโปรดติดต่อเรา เราเต็มใจที่จะใช้มาตรการที่เหมาะสมรวมถึงการลบภาพหรือให้การระบุแหล่งที่มาที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับกฎหมายและข้อบังคับด้านทรัพย์สินทางปัญญา เป้าหมายของเราคือการรักษาแพลตฟอร์มที่อุดมไปด้วยเนื้อหายุติธรรมและเคารพสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้อื่น
  • 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.
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
>> เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง

เวลาโพสต์: เม.ย. 16-2024