LiDAR Uzaqdan Zondlama: Prinsip, Tətbiq, Pulsuz Resurslar və Proqram Təminatı

Tez paylaşım üçün sosial media hesablarımıza abunə olun

Havadan LiDAR sensorlarıdiskret qaytarılma ölçmələri kimi tanınan lazer impulsundan müəyyən nöqtələri tuta bilər və ya tam dalğa forması adlanan, 1 ns (təxminən 15 sm-i əhatə edən) kimi sabit intervallarla qaytarıldıqda tam siqnalı qeyd edə bilər. Tam dalğa formasında LiDAR əsasən meşə təsərrüfatında istifadə olunur, diskret qaytarılmalı LiDAR isə müxtəlif sahələrdə daha geniş tətbiqlərə malikdir. Bu məqalədə əsasən diskret qaytarılmalı LiDAR və onun istifadəsindən bəhs olunur. Bu fəsildə LiDAR haqqında bir neçə əsas mövzunu, o cümlədən onun əsas komponentlərini, necə işlədiyini, dəqiqliyini, sistemlərini və mövcud resursları əhatə edəcəyik.

LiDAR-ın əsas komponentləri

Yerüstü LiDAR sistemləri adətən 500-600 nm dalğa uzunluqlarına malik lazerlərdən istifadə edir, havadakı LiDAR sistemləri isə 1000-1600 nm arasında dəyişən daha uzun dalğa uzunluqlarına malik lazerlərdən istifadə edir. Standart havadakı LiDAR qurğusu lazer skaneri, məsafəni ölçmək üçün vahid (məsafə vahidi) və idarəetmə, monitorinq və qeyd sistemlərini əhatə edir. Buraya həmçinin Diferensial Qlobal Mövqeləndirmə Sistemi (DGPS) və tez-tez mövqe və istiqamətləndirmə sistemi kimi tanınan vahid sistemə inteqrasiya olunmuş İnertial Ölçmə Vahidi (IMU) daxildir. Bu sistem dəqiq yerləşmə (uzunluq, enlik və hündürlük) və istiqamətləndirmə (yuvarlanma, addım və istiqamət) məlumatlarını təmin edir.

 Lazerin ərazini skan etdiyi naxışlar, ziqzaq, paralel və ya elliptik yollar da daxil olmaqla, dəyişə bilər. DGPS və IMU məlumatlarının kalibrləmə məlumatları və montaj parametrləri ilə birlikdə kombinasiyası sistemə toplanan lazer nöqtələrini dəqiq şəkildə emal etməyə imkan verir. Daha sonra bu nöqtələrə 1984-cü il Dünya Geodeziya Sistemi (WGS84) məlumat bazasından istifadə edərək coğrafi koordinat sistemində koordinatlar (x, y, z) təyin edilir.

LiDAR necəUzaqdan ZondlamaƏsərlərSadə bir şəkildə izah edin

LiDAR sistemi hədəf obyektə və ya səthə sürətli lazer impulsları yayır.

Lazer impulsları hədəfdən əks olunur və LiDAR sensoruna qayıdır.

Sensor hər bir impulsun hədəfə və geriyə doğru getməsi üçün lazım olan vaxtı dəqiq ölçür.

İşıq sürəti və səyahət müddəti istifadə edilərək hədəfə olan məsafə hesablanır.

GPS və IMU sensorlarından alınan mövqe və istiqamətləndirmə məlumatları ilə birlikdə lazer əks olunmalarının dəqiq 3D koordinatları müəyyən edilir.

Bu, skan edilmiş səthi və ya obyekti təmsil edən sıx 3D nöqtə buludu ilə nəticələnir.

LiDAR-ın fiziki prinsipi

LiDAR sistemləri iki növ lazerdən istifadə edir: impulslu və davamlı dalğa. İmpulslu LiDAR sistemləri qısa bir işıq impulsu göndərməklə və sonra bu impulsun hədəfə və geri qəbulediciyə çatması üçün lazım olan vaxtı ölçməklə işləyir. Gediş-dönüş vaxtının bu ölçülməsi hədəfə olan məsafəni müəyyən etməyə kömək edir. Bir nümunə, həm ötürülən işıq siqnalının (AT), həm də alınan işıq siqnalının (AR) amplitudalarının göstərildiyi diaqramda göstərilmişdir. Bu sistemdə istifadə olunan əsas tənlik işığın sürətini (c) və hədəfə olan məsafəni (R) əhatə edir və bu da sistemə işığın qayıtması üçün lazım olan vaxta əsasən məsafəni hesablamağa imkan verir.

Havadan LiDAR istifadə edərək diskret qaytarılma və tam dalğa forması ölçməsi.

Tipik havada hərəkət edən LiDAR sistemi.

Həm detektoru, həm də hədəfin xüsusiyyətlərini nəzərə alan LiDAR-da ölçmə prosesi standart LiDAR tənliyi ilə ümumiləşdirilir. Bu tənlik radar tənliyindən uyğunlaşdırılıb və LiDAR sistemlərinin məsafələri necə hesabladığını anlamaq üçün fundamentaldır. O, ötürülən siqnalın gücü (Pt) ilə alınan siqnalın gücü (Pr) arasındakı əlaqəni təsvir edir. Əsasən, tənlik ötürülən işığın hədəfdən əks olunduqdan sonra qəbulediciyə nə qədər qaytarıldığını ölçməyə kömək edir ki, bu da məsafələri müəyyən etmək və dəqiq xəritələr yaratmaq üçün vacibdir. Bu əlaqə məsafəyə görə siqnalın zəifləməsi və hədəf səthi ilə qarşılıqlı təsirlər kimi amilləri nəzərə alır.

LiDAR Uzaqdan Zondlamanın Tətbiqləri

LiDAR məsafədən zondlama müxtəlif sahələrdə çoxsaylı tətbiqlərə malikdir:
Yüksək qətnaməli rəqəmsal yüksəklik modelləri (DEM) yaratmaq üçün relyef və topoqrafik xəritələşdirmə.
 Ağac örtüyünün strukturunu və biokütləsini öyrənmək üçün meşəçilik və bitki örtüyünün xəritələşdirilməsi.
 Eroziya və dəniz səviyyəsindəki dəyişiklikləri izləmək üçün sahil və sahil xətti xəritələşdirməsi.
 Binalar və nəqliyyat şəbəkələri daxil olmaqla, şəhərsalma və infrastruktur modelləşdirməsi.
 Tarixi yerlərin və artefaktların arxeologiyası və mədəni irs sənədləşdirilməsi.
 Səth xüsusiyyətlərinin xəritələşdirilməsi və monitorinq əməliyyatları üçün geoloji və mədən tədqiqatları.
 Avtonom nəqliyyat vasitələrinin naviqasiyası və maneələrin aşkarlanması.
 Marsın səthinin xəritələşdirilməsi kimi planetar tədqiqatlar.

LiDAR_(1) tətbiqi

Pulsuz Məsləhətləşməyə Ehtiyacınız Var?

Lumispot, milli, sənayeyə xas, FDA və CE keyfiyyət sistemləri tərəfindən sertifikatlaşdırılmış yüksək səviyyəli keyfiyyət zəmanəti və satış sonrası xidmət təklif edir. Sürətli müştəri cavabı və proaktiv satış sonrası dəstək.

Haqqımızda daha çox məlumat əldə edin

LiDAR Resursları:

LiDAR məlumat mənbələrinin və pulsuz proqram təminatının natamam siyahısı aşağıda verilmişdir. LiDAR məlumat mənbələri:
1.Açıq Topoqrafiyahttp://www.opentopography.org
2.ABŞ Geoloji Xidməti Yer Kəşfiyyatçısıhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Amerika Birləşmiş Ştatları Agentliklərarası Yüksəklik İnventarlaşdırmasıhttps://coast.noaa.gov/ inventar/
4.Milli Okean və Atmosfer Administrasiyası (NOAA)Rəqəmsal Sahilhttps://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Vikipediya LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR Onlaynhttp://www.lidar-online.com
7.Milli Ekoloji Rəsədxana Şəbəkəsi—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Şimali İspaniya üçün LiDAR Məlumatlarıhttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.Birləşmiş Krallıq üçün LiDAR Məlumatlarıhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053

Pulsuz LiDAR Proqramı:

1.ENVI tələb edir. http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(LiDAR və digər raster/vektor məlumatları üçün) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(LiDAR məlumatlarının vizuallaşdırılması, çevrilməsi və təhlili) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.LAS Alətləri(LAS fayllarını oxumaq və yazmaq üçün kod və proqram təminatı) http:// www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(LAS fayllarının vizuallaşdırılması və çevrilməsi üçün GUI yardımçı proqramları dəsti) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(LAS formatında oxumaq/yazmaq üçün C/C++ kitabxanası) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(LiDAR üçün çoxmiqyaslı əyrilik təsnifatı) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(LiDAR məlumatlarının 3D vizuallaşdırılması) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Tam Təhlil(LiDARpoint buludlarını və dalğa formalarını emal etmək və vizuallaşdırmaq üçün açıq mənbəli proqram təminatı) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Nöqtə Buludu Sehrbazlığı (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.Sürətli Ərazi Oxucusu(LiDAR nöqtə buludlarının vizuallaşdırılması) http://appliedimagery.com/download/ Əlavə LiDAR proqram təminatı alətlərini Open Topography ToolRegistry veb səhifəsində http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools ünvanında tapa bilərsiniz.

Təşəkkürlər

  • Bu məqalədə Vinícius Guimarães tərəfindən 2020-ci ildə yazılmış "LiDAR Uzaqdan Zondlama və Tətbiqlər" adlı tədqiqat yer alır. Məqalənin tam versiyası mövcuddur.burada.
  • LiDAR məlumat mənbələrinin və pulsuz proqram təminatının bu əhatəli siyahısı və ətraflı təsviri məsafədən zondlama və coğrafi analiz sahəsindəki mütəxəssislər və tədqiqatçılar üçün vacib bir alət dəsti təqdim edir.

 

İmtina:

  • Bununla bəyan edirik ki, veb saytımızda nümayiş olunan bəzi şəkillər təhsil və məlumat mübadiləsini təşviq etmək məqsədilə internetdən toplanıb. Biz bütün orijinal yaradıcıların əqli mülkiyyət hüquqlarına hörmətlə yanaşırıq. Bu şəkillərin istifadəsi kommersiya məqsədləri üçün nəzərdə tutulmayıb.
  • İstifadə olunan məzmunun hər hansı birinin müəllif hüquqlarınızı pozduğuna inanırsınızsa, zəhmət olmasa, bizimlə əlaqə saxlayın. Əqli mülkiyyət qanunlarına və qaydalarına uyğunluğu təmin etmək üçün şəkilləri silmək və ya müvafiq atributlar təqdim etmək də daxil olmaqla, müvafiq tədbirlər görməyə hazırıq. Məqsədimiz zəngin məzmunlu, ədalətli və başqalarının əqli mülkiyyət hüquqlarına hörmətlə yanaşan bir platforma qorumaqdır.
  • 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.
Əlaqəli Xəbərlər
>> Əlaqəli Məzmun

Yazı vaxtı: 16 aprel 2024