LiDAR Remote Sensing: Principiu, Applicazione, Risorse Gratuite è Software

Sensori LiDAR aereipò catturà punti specifichi da un impulsu laser, cunnisciuti cum'è misure di ritornu discrete, o registrà u signale cumpletu cum'è torna, chjamatu full-waveform, à intervalli fissi cum'è 1 ns (chì copre circa 15 cm). LiDAR full-waveform hè soprattuttu utilizatu in a silvicultura, mentre chì u ritornu discretu LiDAR hà applicazioni più larghe in diversi campi. Questu articulu discute principalmente u ritornu discretu LiDAR è i so usi. In questu capitulu, copreremu parechji temi chjave nantu à LiDAR, cumprese i so cumpunenti basi, cumu funziona, a so precisione, i sistemi è e risorse dispunibili.

Componenti basi di LiDAR

I sistemi LiDAR basati in terra usanu tipicamente laser cù lunghezze d'onda trà 500-600 nm, mentre chì i sistemi LiDAR aerei utilizanu laser cù lunghezze d'onda più lunghe, chì varienu da 1000-1600 nm. Una configurazione standard di LiDAR aereo include un scanner laser, una unità per a misurazione di distanza (unità di distanza), è sistemi per u cuntrollu, u monitoraghju è a registrazione. Include ancu un Sistema di Posizionamentu Globale Differentiale (DGPS) è una Unità di Misura Inerziale (IMU), spessu integrata in un sistema unicu cunnisciutu cum'è sistema di pusizioni è orientazione. Stu sistema furnisce un locu precisu (longitudine, latitudine è altitudine) è orientazione (roll, pitch, and heading) dati.

 I mudelli in quale u laser scansa l'area pò varià, cumpresi camini in zigzag, paralleli o ellittici. A cumminazzioni di dati DGPS è IMU, cù dati di calibrazione è paràmetri di muntatura, permette à u sistema di processà accuratamente i punti laser raccolti. Questi punti sò poi assignati coordenate (x, y, z) in un sistema di coordenate geugrafiche utilizendu u Sistema Geodeticu Mundiale di 1984 (WGS84).

Cumu LiDARRemote SensingOpere? Spiega in un modu simplice

Un sistema LiDAR emette impulsi laser rapidi versu un ughjettu o superficia di destinazione.

I impulsi laser riflettenu da u mira è tornanu à u sensoru LiDAR.

U sensoru misura precisamente u tempu chì ci vole à ogni impulsu per viaghjà à u mira è torna.

Utilizendu a vitezza di a luce è u tempu di viaghju, a distanza à u mira hè calculata.

Cumminatu cù e dati di pusizioni è orientazione da i sensori GPS è IMU, e coordenate 3D precise di i riflessi laser sò determinate.

Questu risultatu in una densa nuvola di punti 3D chì rapprisenta a superficia scannata o l'ughjettu.

Principiu fisicu di LiDAR

I sistemi LiDAR utilizanu dui tippi di laser: onda pulsata è continua. I sistemi LiDAR pulsati travaglianu mandendu un impulsu di luce corta è poi misurà u tempu chì ci vole à questu impulsu per viaghjà à u mira è torna à u receptore. Sta misurazione di u tempu di andata in viaghju aiuta à determinà a distanza à u mira. Un esempiu hè mostratu in un diagramma induve l'amplitude di u signalu luminosu trasmessu (AT) è u signale luminoso ricevutu (AR) sò visualizati. L'equazione basica utilizata in questu sistema implica a vitezza di a luce (c) è a distanza à u mira (R), chì permettenu à u sistema di calculà a distanza basatu nantu à quantu tempu ci vole à a luce per vultà.