Lumispot Cung cấp dịch vụ hậu mãi và đảm bảo chất lượng hàng đầu, được chứng nhận bởi hệ thống chất lượng quốc gia, ngành cụ thể, FDA và CE.Phản hồi khách hàng nhanh chóng và hỗ trợ sau bán hàng chủ động.
Đăng ký phương tiện truyền thông xã hội của chúng tôi để đăng bài nhanh chóng
Cảm biến LiDAR trên khôngcó thể ghi lại các điểm cụ thể từ xung laser, được gọi là phép đo phản hồi rời rạc hoặc ghi lại tín hiệu hoàn chỉnh khi nó phản hồi, được gọi là dạng sóng đầy đủ, ở các khoảng thời gian cố định như 1 ns (bao phủ khoảng 15 cm).LiDAR dạng sóng đầy đủ chủ yếu được sử dụng trong lâm nghiệp, trong khi LiDAR phản hồi rời rạc có ứng dụng rộng hơn trên nhiều lĩnh vực khác nhau.Bài viết này chủ yếu thảo luận về LiDAR lợi nhuận rời rạc và cách sử dụng nó.Trong chương này, chúng tôi sẽ đề cập đến một số chủ đề chính về LiDAR, bao gồm các thành phần cơ bản, cách thức hoạt động, độ chính xác, hệ thống và tài nguyên sẵn có.
Các thành phần cơ bản của LiDAR
Các hệ thống LiDAR trên mặt đất thường sử dụng tia laser có bước sóng trong khoảng 500–600 nm, trong khi hệ thống LiDAR trên không sử dụng tia laser có bước sóng dài hơn, từ 1000–1600 nm.Thiết lập LiDAR trên không tiêu chuẩn bao gồm máy quét laser, thiết bị đo khoảng cách (đơn vị đo phạm vi) và các hệ thống điều khiển, giám sát và ghi lại.Nó cũng bao gồm Hệ thống định vị toàn cầu vi sai (DGPS) và Đơn vị đo lường quán tính (IMU), thường được tích hợp vào một hệ thống duy nhất được gọi là hệ thống định vị và định hướng.Hệ thống này cung cấp dữ liệu vị trí chính xác (kinh độ, vĩ độ và độ cao) và dữ liệu định hướng (cuộn, cao độ và tiêu đề).
Các kiểu mà tia laser quét khu vực có thể khác nhau, bao gồm các đường ngoằn ngoèo, song song hoặc hình elip.Sự kết hợp giữa dữ liệu DGPS và IMU, cùng với dữ liệu hiệu chuẩn và thông số lắp đặt, cho phép hệ thống xử lý chính xác các điểm laser được thu thập.Những điểm này sau đó được gán tọa độ (x, y, z) trong hệ tọa độ địa lý sử dụng mốc thời gian của Hệ thống trắc địa thế giới năm 1984 (WGS84).
LiDAR như thế nàoViễn thámLàm?Giải thích một cách đơn giản
Hệ thống LiDAR phát ra các xung laser nhanh về phía vật thể hoặc bề mặt mục tiêu.
Các xung laser phản xạ khỏi mục tiêu và quay trở lại cảm biến LiDAR.
Cảm biến đo chính xác thời gian cần thiết để mỗi xung truyền đến mục tiêu và quay trở lại.
Sử dụng tốc độ ánh sáng và thời gian di chuyển, khoảng cách đến mục tiêu sẽ được tính toán.
Kết hợp với dữ liệu vị trí và định hướng từ cảm biến GPS và IMU, tọa độ 3D chính xác của phản xạ laser được xác định.
Điều này dẫn đến đám mây điểm 3D dày đặc biểu thị bề mặt hoặc vật thể được quét.
Nguyên lý vật lý của LiDAR
Hệ thống LiDAR sử dụng hai loại laser: sóng xung và sóng liên tục.Hệ thống LiDAR dạng xung hoạt động bằng cách gửi đi một xung ánh sáng ngắn và sau đó đo thời gian cần thiết để xung này truyền đến mục tiêu và quay trở lại máy thu.Phép đo thời gian khứ hồi này giúp xác định khoảng cách đến mục tiêu.Một ví dụ được hiển thị trong sơ đồ trong đó biên độ của cả tín hiệu ánh sáng truyền đi (AT) và tín hiệu ánh sáng nhận được (AR) đều được hiển thị.Phương trình cơ bản được sử dụng trong hệ thống này liên quan đến tốc độ ánh sáng (c) và khoảng cách tới mục tiêu (R), cho phép hệ thống tính toán khoảng cách dựa trên khoảng thời gian để ánh sáng quay trở lại.
Đo trở lại rời rạc và đo dạng sóng đầy đủ bằng cách sử dụng LiDAR trong không khí.
Một hệ thống LiDAR trên không điển hình.
Quá trình đo trong LiDAR, xem xét cả máy dò và đặc điểm của mục tiêu, được tóm tắt bằng phương trình LiDAR tiêu chuẩn.Phương trình này được điều chỉnh từ phương trình radar và là cơ sở để hiểu cách hệ thống LiDAR tính toán khoảng cách.Nó mô tả mối quan hệ giữa công suất của tín hiệu truyền (Pt) và công suất của tín hiệu nhận được (Pr).Về cơ bản, phương trình giúp định lượng lượng ánh sáng truyền đi quay trở lại máy thu sau khi phản xạ khỏi mục tiêu, điều này rất quan trọng để xác định khoảng cách và tạo bản đồ chính xác.Mối quan hệ này tính đến các yếu tố như suy giảm tín hiệu do khoảng cách và tương tác với bề mặt mục tiêu.
Các ứng dụng của viễn thám LiDAR
Viễn thám LiDAR có nhiều ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau:
Lập bản đồ địa hình và địa hình để tạo các mô hình độ cao kỹ thuật số có độ phân giải cao (DEM).
Lập bản đồ lâm nghiệp và thảm thực vật để nghiên cứu cấu trúc tán cây và sinh khối.
Lập bản đồ bờ biển và bờ biển để theo dõi xói mòn và thay đổi mực nước biển.
Quy hoạch đô thị và mô hình cơ sở hạ tầng, bao gồm các tòa nhà và mạng lưới giao thông.
Khảo cổ học và tài liệu di sản văn hóa của các di tích lịch sử và hiện vật.
Khảo sát địa chất và khai thác mỏ để lập bản đồ các đặc điểm bề mặt và hoạt động giám sát.
Điều hướng xe tự động và phát hiện chướng ngại vật.
Thăm dò hành tinh, chẳng hạn như lập bản đồ bề mặt sao Hỏa.
Cần tư vấn miễn phí?
Tài nguyên LiDAR:
Dưới đây là danh sách không đầy đủ các nguồn dữ liệu LiDAR và phần mềm miễn phí. Nguồn dữ liệu LiDAR:
1.Địa hình mởhttp://www.opentopography.org
2.Nhà thám hiểm trái đất USGShttp://earthexplorer.usgs.gov
3.Kiểm kê độ cao liên ngành của Hoa Kỳhttps://coast.noaa.gov/ Inventory/
4.Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA)Bờ biển kỹ thuật sốhttps://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR trực tuyếnhttp://www.lidar-online.com
7.Mạng lưới quan sát sinh thái quốc gia—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.Dữ liệu LiDAR cho miền Bắc Tây Ban Nhahttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.Dữ liệu LiDAR của Vương quốc Anhhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
Phần mềm LiDAR miễn phí:
1.Yêu cầu ENVI.http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(đối với LiDAR và dữ liệu raster/vector khác) http://www.fugroviewer.com/
3.HỢP NHẤT/LDV(Trực quan hóa, chuyển đổi và phân tích dữ liệu LiDAR) http://forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.Công cụ LAS(Mã và phần mềm để đọc và ghi các tập tin LAS) http:// www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(Một bộ tiện ích GUI để trực quan hóa và chuyển đổi các tệp LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(Thư viện C/C++ để đọc/ghi định dạng LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(Phân loại độ cong đa tỷ lệ cho LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS Xem miễn phí(Trực quan hóa 3D dữ liệu LiDAR) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.Phân tích đầy đủ(Phần mềm nguồn mở để xử lý và hiển thị các đám mây và dạng sóng LiDARpoint) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.Phép thuật đám mây điểm (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.Trình đọc địa hình nhanh(Trực quan hóa các đám mây điểm LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ Bạn có thể tìm thấy các công cụ phần mềm LiDAR bổ sung từ trang web Open Topography ToolRegistry tại http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
Sự nhìn nhận
- Bài viết này kết hợp nghiên cứu từ "Ứng dụng và viễn thám LiDAR" của Vinícius Guimarães, 2020. Toàn bộ bài viết đã có sẵnđây.
- Danh sách đầy đủ và mô tả chi tiết về nguồn dữ liệu LiDAR và phần mềm miễn phí này cung cấp bộ công cụ cần thiết cho các chuyên gia và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực viễn thám và phân tích địa lý.
Tuyên bố từ chối trách nhiệm:
- Chúng tôi xin tuyên bố rằng một số hình ảnh hiển thị trên trang web của chúng tôi đã được thu thập từ internet nhằm mục đích thúc đẩy giáo dục và chia sẻ thông tin.Chúng tôi tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của tất cả những người sáng tạo ban đầu.Việc sử dụng những hình ảnh này không nhằm mục đích thu lợi thương mại.
- Nếu bạn tin rằng bất kỳ nội dung nào được sử dụng đều vi phạm bản quyền của bạn, vui lòng liên hệ với chúng tôi.Chúng tôi sẵn sàng thực hiện các biện pháp thích hợp, bao gồm xóa hình ảnh hoặc cung cấp thông tin ghi nhận phù hợp, để đảm bảo tuân thủ luật và quy định về sở hữu trí tuệ.Mục tiêu của chúng tôi là duy trì một nền tảng giàu nội dung, công bằng và tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của người khác.
- 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.
>> Nội dung liên quan
Thời gian đăng: 16-04-2024