Lumispot מציעה אבטחת איכות ושירות לאחר מכירה מהשורה הראשונה, מאושרת על ידי מערכות איכות לאומיות, ספציפיות לתעשייה, FDA ו-CE.תגובה מהירה של לקוחות ותמיכה יזומה לאחר המכירה.
הירשם למדיה החברתית שלנו לקבלת פוסט מהיר
חיישני LiDAR מוטסיםיכול ללכוד נקודות ספציפיות מפולס לייזר, המכונה מדידות החזר בדידות, או לתעד את האות המלא כשהוא חוזר, הנקרא צורת גל מלא, במרווחים קבועים כמו 1 ns (המכסה כ-15 ס"מ).LiDAR בצורת גל מלא משמש בעיקר בייעור, בעוד ש-LiDAR להחזר בדידות יש יישומים רחבים יותר בתחומים שונים.מאמר זה דן בעיקר ב-LiDAR להחזר דיסקרטי והשימושים בו.בפרק זה, נסקור מספר נושאים מרכזיים על LiDAR, כולל המרכיבים הבסיסיים שלו, אופן הפעולה שלו, הדיוק שלו, המערכות והמשאבים הזמינים שלו.
רכיבים בסיסיים של LiDAR
מערכות LiDAR מבוססות קרקע משתמשות בדרך כלל בלייזרים עם אורכי גל בין 500-600 ננומטר, בעוד שמערכות LiDAR מוטסות משתמשות בלייזרים עם אורכי גל ארוכים יותר, הנעים בין 1000-1600 ננומטר.מערך LiDAR מוטס סטנדרטי כולל סורק לייזר, יחידה למדידת מרחק (יחידת טווח) ומערכות לבקרה, ניטור והקלטה.היא כוללת גם מערכת מיקום גלובלית דיפרנציאלית (DGPS) ויחידת מדידה אינרציאלית (IMU), המשולבות לרוב במערכת אחת המכונה מערכת מיקום והתמצאות.מערכת זו מספקת נתוני מיקום מדויקים (קו אורך, קו רוחב וגובה) וכיוון (גלגול, גובה וכיוון).
התבניות שבהן הלייזר סורק את האזור יכולות להשתנות, כולל זיגזג, נתיבים מקבילים או אליפטיים.השילוב של נתוני DGPS ו-IMU, יחד עם נתוני כיול ופרמטרים של הרכבה, מאפשר למערכת לעבד במדויק את נקודות הלייזר שנאספו.לאחר מכן מוקצות לנקודות אלו קואורדינטות (x, y, z) במערכת קואורדינטות גיאוגרפית באמצעות נתון World Geodetic System של 1984 (WGS84).
איך LiDARחישה מרחוקעובד?הסבר בצורה פשוטה
מערכת LiDAR פולטת פולסי לייזר מהירים לעבר אובייקט מטרה או משטח.
פעימות הלייזר משתקפות מהמטרה וחוזרות לחיישן ה-LiDAR.
החיישן מודד במדויק את הזמן שלוקח לכל דופק לעבור אל המטרה ובחזרה.
בעזרת מהירות האור וזמן הנסיעה מחושב המרחק למטרה.
בשילוב עם נתוני המיקום והכיוון מחיישני GPS ו-IMU, נקבעות הקואורדינטות התלת-ממדיות המדויקות של השתקפויות הלייזר.
כתוצאה מכך נוצר ענן נקודות תלת-ממדי צפוף המייצג את המשטח או האובייקט הסרוקים.
העיקרון הפיזי של LiDAR
מערכות LiDAR משתמשות בשני סוגים של לייזרים: פולסים וגל מתמשך.מערכות LiDAR Pulsed פועלות על ידי שליחת דופק אור קצר ולאחר מכן מדידת הזמן שלוקח לפולס הזה לעבור למטרה ובחזרה למקלט.מדידה זו של זמן הלוך ושוב עוזרת לקבוע את המרחק למטרה.דוגמה מוצגת בתרשים שבו מוצגות האמפליטודות של אות האור המשודר (AT) ושל אות האור המתקבל (AR).המשוואה הבסיסית המשמשת במערכת זו כוללת את מהירות האור (c) והמרחק למטרה (R), ומאפשרת למערכת לחשב את המרחק על סמך משך הזמן שלוקח לאור לחזור.
מדידת החזרה דיסקרטית ומדידה של צורת גל מלא באמצעות LiDAR מוטס.
מערכת LiDAR מוטסת טיפוסית.
תהליך המדידה ב-LiDAR, שמתחשב גם בגלאי וגם במאפייני המטרה, מסוכם על ידי משוואת LiDAR הסטנדרטית.משוואה זו מותאמת ממשוואת המכ"ם והיא מהותית בהבנת האופן שבו מערכות LiDAR מחשבות מרחקים.הוא מתאר את הקשר בין עוצמת האות המשודר (Pt) לבין הספק האות המתקבל (Pr).בעיקרו של דבר, המשוואה עוזרת לכמת כמה מהאור המשודר מוחזר למקלט לאחר החזרה מהמטרה, דבר שהוא חיוני לקביעת מרחקים וליצירת מפות מדויקות.קשר זה לוקח בחשבון גורמים כמו הנחתת האות עקב מרחק ואינטראקציות עם משטח המטרה.
יישומים של חישה מרחוק LiDAR
לחישה מרחוק LiDAR יש יישומים רבים בתחומים שונים:
מיפוי שטח וטופוגרפי ליצירת מודלים דיגיטליים דיגיטליים ברזולוציה גבוהה (DEMs).
יערנות ומיפוי צמחייה ללימוד מבנה חופת העצים וביומסה.
מיפוי חופי וחוף לניטור שחיקה ושינויים בגובה פני הים.
תכנון עירוני ומידול תשתיות, לרבות מבנים ורשתות תחבורה.
תיעוד ארכיאולוגיה ומורשת תרבותית של אתרים היסטוריים וחפצים.
סקרים גיאולוגיים וכרייה למיפוי תכונות פני השטח ופעולות ניטור.
ניווט רכב אוטונומי וזיהוי מכשולים.
חקירה פלנטרית, כגון מיפוי פני השטח של מאדים.
צריכים ייעוץ חינם?
משאבי LiDAR:
רשימה חלקית של מקורות נתונים ותוכנות חינמיות של LiDAR מסופקת להלן. מקורות נתונים של LiDAR:
1.פתח את טופוגרפיהhttp://www.opentopography.org
2.USGS Earth Explorerhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.מלאי הגובה הבין-סוכנויות של ארצות הבריתhttps://coast.noaa.gov/ inventory/
4.מינהל האוקיינוס והאטמוספירה הלאומי (NOAA)חוף דיגיטלי https://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.Wikipedia LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR באינטרנטhttp://www.lidar-online.com
7.רשת המצפה האקולוגי הלאומי-NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.נתוני LiDAR עבור צפון ספרדhttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.נתוני LiDAR עבור בריטניהhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
תוכנת LiDAR בחינם:
1.דורש ENVI.http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.FugroViewer(עבור LiDAR ונתוני רסטר/וקטור אחרים) http://www.fugroviewer.com/
3.FUSION/LDV(הדמיה, המרה וניתוח של נתוני LiDAR) http:// forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.כלי LAS(קוד ותוכנה לקריאה ולכתיבה של קובצי LAS) http://www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.LASUtility(סט של כלי עזר GUI להדמיה והמרה של קבצי LAS) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(ספריית C/C++ לקריאה/כתיבה בפורמט LAS) http://www.liblas.org/
7.MCC-LiDAR(סיווג עקמומיות רב-קנה מידה עבור LiDAR) http://sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.MARS FreeView(הדמיה תלת מימדית של נתוני LiDAR) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.ניתוח מלא(תוכנת קוד פתוח לעיבוד והצגה של ענני LiDARpoint וצורות גל) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.קסם ענן נקודות (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.קורא שטח מהיר(ויזואליזציה של ענני נקודות LiDAR) http://appliedimagery.com/download/ ניתן למצוא כלי תוכנה נוספים של LiDAR מדף האינטרנט Open Topography ToolRegistry בכתובת http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools.
תודות
- מאמר זה משלב מחקר מתוך "חישה מרחוק ויישומים של LiDAR" מאת Vinícius Guimarães, 2020. המאמר המלא זמיןכאן.
- רשימה מקיפה זו ותיאור מפורט של מקורות נתונים ותוכנה חופשית של LiDAR מספקים ערכת כלים חיונית לאנשי מקצוע וחוקרים בתחום החישה מרחוק וניתוח גיאוגרפי.
כתב ויתור:
- אנו מצהירים בזאת כי חלק מהתמונות המוצגות באתר האינטרנט שלנו נאספו מהאינטרנט לצורך קידום חינוך ושיתוף מידע.אנו מכבדים את זכויות הקניין הרוחני של כל היוצרים המקוריים.השימוש בתמונות אלו אינו מיועד למטרות רווח מסחרי.
- אם אתה סבור שאחד מהתוכן שבו נעשה שימוש מפר את זכויות היוצרים שלך, אנא צור איתנו קשר.אנחנו יותר מנכונים לנקוט באמצעים מתאימים, כולל הסרת תמונות או מתן ייחוס נאות, כדי להבטיח עמידה בחוקים ובתקנות הקניין הרוחני.המטרה שלנו היא לשמור על פלטפורמה עשירה בתוכן, הוגנת ומכבדת את זכויות הקניין הרוחני של אחרים.
- 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.
>> תוכן קשור
זמן פרסום: 16 באפריל 2024