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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?Spiegà 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 pusizione è di orientazione da i sensori GPS è IMU, sò determinate e coordenate 3D precise di i riflessi laser.
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.
Ritornu discretu è misurazione di forma d'onda piena cù LiDAR aereo.
Un sistema LiDAR tipicu di l'aria.
U prucessu di misurazione in LiDAR, chì cunsidereghja u detector è e caratteristiche di u target, hè riassuntu da l'equazioni standard LiDAR.Questa equazione hè adattata da l'equazione radar è hè fundamentale per capisce cumu i sistemi LiDAR calculanu e distanze.Descrive a relazione trà a putenza di u signale trasmessu (Pt) è a putenza di u signale ricevutu (Pr).Essenzialmente, l'equazioni aiuta à quantificà quantu di a luce trasmessa hè tornata à u ricevitore dopu à riflette fora di u mira, chì hè cruciale per determinà e distanze è creà carte precise.Questa relazione piglia in contu fatturi cum'è l'attenuazione di u signale per via di a distanza è l'interazzione cù a superficia di destinazione.
Applicazioni di LiDAR Remote Sensing
A telerilevazione LiDAR hà numerose applicazioni in diversi campi:
Cartografia di u terrenu è topografica per a creazione di mudelli di elevazione digitale (DEM) d'alta risoluzione.
Cartografia di a silvicultura è a vegetazione per studià a struttura di l'arburi è a biomassa.
Cartografia custiera è costiera per monitorà l'erosione è i cambiamenti di u livellu di u mari.
A pianificazione urbana è a modellazione di l'infrastruttura, cumprese l'edificazioni è e rete di trasportu.
Documentazione archeologica è patrimoniu culturale di siti storichi è artefatti.
Sondaggi geologichi è minieri per a cartografia di e caratteristiche di a superficia è l'operazioni di monitoraghju.
Navigazione autònuma di veiculi è rilevazione di ostaculi.
Esplorazione planetaria, cum'è cartografia di a superficia di Marte.
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Risorse LiDAR:
Una lista incompleta di fonti di dati LiDAR è software liberu hè furnita quì sottu. Fonti di dati LiDAR:
1.Topografia apertahttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Inventariu di Elevazione Interagenzia di i Stati Unitihttps://coast.noaa.gov/ inventory/
4.Amministrazione Naziunale Oceanica è Atmosferica (NOAA)Costa Digitalehttps://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(Stati_Uniti)
6.LiDAR Onlinehttp://www.lidar-online.com
7.Rete Naziunale di l'Osservatoriu Ecologicu - NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Dati LiDAR per u Nordu di a Spagnahttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.Dati LiDAR per u Regnu Unituhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
Software LiDAR gratuitu:
1.Richiede ENVI.http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(per LiDAR è altri dati raster/vector) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(Visualizazione, cunversione è analisi di dati LiDAR) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.Strumenti LAS(Codice è software per leghje è scrive file LAS) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(Un inseme di utilità GUI per a visualizazione è a cunversione di i file LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(Biblioteca C/C++ per leghje/scrittura in furmatu LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Classificazione di curvatura multi-scala per LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(Visualizazione 3D di dati LiDAR) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Analisi cumpleta(Software open source per l'elaborazione è a visualizazione di nuvole LiDARpoint è forme d'onda) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Point Cloud Magic (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.Lettore Quick Terrain(Visualizazione di nuvole di punti LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ Ulteriori strumenti di software LiDAR ponu esse truvati da a pagina web Open Topography ToolRegistry à http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
Ricunniscenza
- Questu articulu incorpora a ricerca di "LiDAR Remote Sensing and Applications" di Vinícius Guimarães, 2020. L'articulu sanu hè dispunibule.quì.
- Questa lista cumpleta è a descrizzione dettagliata di e fonti di dati LiDAR è u software liberu furnisce un toolkit essenziale per i prufessiunali è i ricercatori in u campu di a telerilevazione è l'analisi geografica.
Disclaimer:
- Dichjaremu quì chì alcune immagini affissate nantu à u nostru situ web sò state raccolte da Internet per u scopu di prumove l'educazione è a spartera di l'infurmazioni.Rispetemu i diritti di pruprietà intellettuale di tutti i creatori originali.L'usu di sti imaghjini ùn hè micca destinatu à guadagnà cummerciale.
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Postu tempu: Apr-16-2024