如何 LiDAR 工作?

这是什么激光技术,使测绘成为可能通过植被,
在低对比度或阴影的情况下?

8 月 7, 2018

光检测和测距

光检测和测距( LiDAR ) 是一种基于激光的遥感技术。背后的理念 LiDAR 很简单:将一个小激光指向表面,并测量激光返回其源所需的时间。

该技术用于地理信息系统 (GIS), 用于生成用于 3D 制图的数字高程模型 (DEM) 或数字地形模型 (DTM)。

LiDAR 操作原则

  • 激光脉冲的发射
  • 背面散射信号的记录
  • 距离测量(行驶时间 x 光速)
  • 检索飞机位置和高度
  • 精确回波位置的计算

LiDAR 无人机与:

  • 要飞过的小区域(<10 sq. km or 100 km linear) sq.="" km="" or="" 100="" km="">
  • 植被下的映射
  • 难以访问的区域
  • 近实时或频繁需要的数据
  • 精度范围在 2.5 和 10 之间 cm

如何 LiDAR 工作?

您可能已经听说过 LiDAR 但对这项技术一无所知您将在遵循以下基本原则中学习 LiDAR .您还将发现无人机(也称为无人机、无人机或无人机)的 3D 激光映射的多种应用。

了解如何 LiDAR 工程

光检测和测距( LiDAR )是一种类似于雷达的技术,使用激光代替无线电波。
LiDAR 原则很容易理解:

  1. 它在表面上发出激光脉冲
  2. 捕获反射激光回到 LiDAR 带传感器的脉冲源
  3. 测量激光行驶的时间
  4. 使用公式"距离 = (光速 x 时间经过) / 2"计算与源的距离

此过程被重复一百万次 LiDAR 仪器,最终生成了称为 3D 点云的勘测区域的复杂地图。

了解 LiDAR 系统已构建

测量从传感器到表面点一百万距离所需的设备是 LiDAR 系统。这种先进技术运行速度非常快,因为它能够计算 LiDAR 传感器及其目标(作为提醒光速为每秒30万公里)。 LiDAR 系统集成了 3 个主要组件,无论是安装在汽车、飞机还是无人机上:

1. 激光扫描仪
LiDAR 系统通过空气和植被(空中激光),甚至水(测深激光)脉冲来自各种移动系统(汽车、飞机、无人机等)的激光。扫描仪接收光回(回波),测量距离和角度。扫描速度影响通过 LiDAR 系统。光学和扫描仪的选择极大地影响了分辨率和范围,你可以操作 LiDAR 系统。

2. 导航和定位系统
是否 LiDAR 传感器安装在飞机、汽车或 UAS(无人机系统)上,确定传感器的绝对位置和方向以确保捕获的数据是可使用的数据,这一点至关重要。全球导航卫星系统 (GNSS) 提供有关传感器位置(纬度、经度、高度)的准确地理信息,惯性测量单元 (IMU) 在此位置定义传感器的精确方向(音高,滚动,偏航)。然后,这 2 个设备记录的数据用于将数据生成到静态点:3D 映射点云的基础。

3. 计算技术
为了充分利用数据:需要计算才能 LiDAR 系统通过定义精确的回波位置工作。飞行数据可视化或数据后处理也需要提高 3D 制图点云中提供的精度和准确性。

定义项目需求与项目需求之间的契合度 LiDAR 规格

激光扫描仪:适合您的项目需求的精度、精度水平、点密度、范围、范围?

全球导航卫星系统:全球导航卫星系统参考站(地面)+全球导航卫星系统接收器(移动)是否与全球导航卫星系统(全球定位系统、全球导航卫星系统、全球导航卫星系统、全球导航卫星系统或伽利略系统)兼容?我需要地面站吗?

电池:电池是内部还是外部?覆盖要映射的曲面所需的自治权是多少?

安装:可以 LiDAR 系统可轻松安装在您使用的空中平台(飞机、无人机)或汽车平台(汽车)上?

数据文件:生成的数据文件的格式是什么?

数据后处理:使用数据并将最佳 3D 制图点云交付给最终客户有多容易?分类、着色、DTM 生成或 l ?如何处理后处理的数据?

发现无人机 LiDAR 应用

电力公用事业:电力线勘测,用于检测线路下垂问题或计划修剪活动

挖掘:表面/体积计算,以优化地雷作业(储存、挖掘)或决定地雷延伸

石油:管道勘测,优化运营和维护

土木工程:绘制地图,帮助平整、规划和基础设施优化(公路、铁路、桥梁、管道、高尔夫球场)或自然灾害后进行翻修,绘制海滩侵蚀调查以建立应急计划

考古学: 绘制森林树冠图以加快发现速度

林业:映射林以优化活动或帮助树计数

环境研究:测量生长速度,疾病传播

最新知识

黄扫描的新增功能
每颗卫星都有一个原子钟,给它提供准确的时间。然而,爱因斯坦解释说,在强大的引力吸引的作用下,时间流动得更慢。卫星上的时间流速比地球上快(因为地球的吸引力较弱)。从卫星发射信号的出发时间和到达时间的距离计算必须考虑到这一效应。如果我们不考虑这种影响,全球定位系统的指示每天会移动大约10公里!如果我们不考虑这种影响,全球定位系统的指示每天会移动大约10公里。

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