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.

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.
Wśród wad natomiast:

Pochłanianie impulsów laserowych przez chmury, mgłę, wodę, asfalt i smołę,
Dużą objętość zbiorów danych.
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[edytuj]
Projektowanie przebiegu tras drogowych, kolejowych, rurociągów,
Rejestracja linii wysokiego napięcia i wykrywanie kolizji z koronami drzew,
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 powierzchni zaśnieżonych i pokrytych lodem, monitorowanie lodowców,
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