Laser LIDAR fotogrametria z drona

Laser LIDAR fotogrametria z drona. LIDAR (Light Detection and Ranging) – skaning laserowy, jest jedną z najnowocześniejszych technik pozyskiwania danych dla numerycznego modelu terenu.

Lidar (od angielskiego akronimu LIDAR, utworzonego od wyrażenia: Light Detection and Ranging) – urządzenie działające na podobnej zasadzie jak radar, ale wykorzystujące światło zamiast mikrofal. Urządzenie charakteryzuje się dużą rozdzielczością.

Lidar jest połączeniem lasera z teleskopem. Laser wysyła poprzez specjalny układ optyczny bardzo krótkie i dokładnie odmierzone, ale silne impulsy światła o konkretnej długości fali i w określonym kierunku. Światło to ulega po drodze rozproszeniu, które jest obserwowane za pomocą teleskopu, znajdującego się w tym samym urządzeniu, a następnie rejestrowane za pomocą czułego detektora – fotodiody lub fotopowielacza, a także kamer CCD i CMOS, który bada natężenie zaobserwowanego rozproszonego światła. Otrzymane dane są następnie analizowane komputerowo.

Zalety

Wśród zalet można wyróżnić:

  • niezależność od warunków oświetlenia,
  • znaczną niezależność od pogody z wyjątkiem mgły i dużego zachmurzenia,
  • wysoką dokładność 0,15-0,25 m,
  • krótki czas opracowania danych i niewysoki koszt.

Wady

Wśród wad wyróżnić można:

  • pochłanianie impulsów laserowych przez chmury, mgłę, wodę, asfalt i smołę,
  • dużą objętość zbiorów danych.

Systemy laserowe

W trakcie przelotu rejestruje się prostokątny pas terenu w płaszczyźnie poprzecznej do kierunku lotu. Wyznaczanie powierzchni terenu wykonuje się z samolotu o znanej pozycji, wyznaczonej przez GPS i INS (Inertial Navigation System).

Stosuje się dwa rodzaje systemów laserowych:

  • Dużo częściej wykorzystywany laser impulsowy, w którym do obliczenia odległości, mierzony jest czas pomiędzy wysłaniem a odbiorem impulsu laserowego. Kolejny impuls jest wysyłany po odbiorze poprzedniego.
  • Laser CW (continuous wave) o ciągłej emisji światła, w których mierzone są różnice faz pomiędzy impulsem wysłanym i odbieranym.

Zastosowania

  • Projektowanie przebiegu tras drogowych, kolejowych, rurociągów,
  • Rejestracja linii wysokiego napięcia i wykrywanie kolizji z koronami drzew,
  • Pomiar powierzchni zaśnieżonych i pokrytych lodem, monitorowanie lodowców,
  • Generowanie numerycznego modelu pokrycia terenu dla terenów leśnych (planowanie dróg, systemów odwadniających),
  • Mapy powodziowe,
  • Generowanie numerycznego modelu pokrycia terenu dla terenów zabudowanych, generowanie modeli 3D dla miast (planowanie położenia anten, rozprzestrzenianie się hałasu i zanieczyszczeń),
  • Rejestracja i ocena zniszczeń po katastrofach: huragany, trzęsienia ziemi, powodzie,
  • Pomiar terenów podmokłych,
  • Pomiar mas ziemnych (hałdy, wysypiska śmieci),
  • Pozyskiwanie parametrów roślinności: wysokość drzew, średnica koron, gęstość zalesienia, określenie biomasy, granic lasów,
  • Pomiary hydrograficzne do głębokości 70 m.
  • Wykrywanie pozostałości obiektów archeologicznych.

Laser LIDAR fotogrametria z drona

przykłady:

Laser LIDAR (fotogrametria) z drona