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东方道迩机载LiDAR采集处理及应用技术
2010年1月23日    评论:    分享:

    来源:北京东方道迩信息技术有限责任公司

来源: 北京东方道迩信息技术有限责任公司

    机载激光雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统,可以直接联测地面物体各个点的三维坐标。系统还集成高分辨率数码相机,用于同时获取目标影像。

    技术特点:

    ■ 数据密度高

    根据不同工程需要,可以灵活调节不同地表激光点采集间隔。Leica最新型号ALS50-II设备,激光点采集间距可以达到0.15米,甚至更小,数据采集密度极大,非常有利于真实地面高程模型的模拟。

    ■ 数据精度高

    与传统航摄不同,由于采用激光回波探测原理,LiDAR数据的高程精度不受航飞高度影响,且激光具有极高的方向指向性,加上LiDAR配置的高精度姿态测量系统,即使在没有地面控制点的情况下,也能达到较高的定位精度。

    ■ 植被穿透能力强

    由于激光探测具有多次回波的特性,激光脉冲在穿越植被空隙时,可返回树冠、树枝、地面等多个高程数据,有效克服植被影响,更精确探测地面真实地形。

■ 不受阴影和太阳高度角影响

LiDAR技术以主动测量方式采用激光测距方法,不依赖自然光;而因受太阳高度角、植被、山岭等影响传统航测方式无能为力的阴影地区,LiDAR在其获取数据的精度完全不受影响。

■ 人工野外作业量少

采集的每个激光点都带有真实三维坐标信息,仅需布设极少量野外地面控制点用于精度检校。

■ 产品丰富

利用获取的高密度、高精度的点云及影像数据,可以生成:数字表面模型DSM、数字高程模型DEM、数字线划图DLG、数字正射影像DOM。


    系统组成:

     ♦ 动态差分GPS

     ♦ 姿态测量装置(IMU)

     ♦ 激光扫描测距系统

     ♦ 成像装置

     ♦ 飞行管理系统

    LiDAR与传统航摄技术对比

摄影测量

LiDAR系统

被动式测量

主动式测量

采用覆盖整个摄影区域

逐点采样

间接获取地面三维坐标,野外工作量大

直接获取地面三维坐标,野外工作量小

获取高质量的灰度影像或多光谱数据

能够识别比激光斑点小的物体,如输电线等

软硬件经多年发展已比较成熟

新技术需不断发展,具有很大发展潜力

受地面植被影响

植被穿透能力强,探测真实树下地形

受天气及太阳高度角影响

不受太阳高度角影响,抗天气干扰能力强

数据处理自动化程度低,特别是处理航片时

需要人工干预

容易实现数据处理自动化

   LiDAR数据产品


■ 点云数据


DSM


DOM


DLG



电子沙盘

     LiDAR行业应用
     ■ 城市测量

     ♦ 可用于建筑物规则化

     ♦ 可制作正射影像图

     ♦ 可用于制作数字三维城市



     ■ 线路及通道工程勘测设计 

     ♦ 可用于视域线的决定

     ♦ 可用于管道倾斜度的决定

     ♦ 可用于开方量的评估

     ♦ 可用于植被和地物的净空的决定

     ♦ 可用于对设计方案进行比较

     ■ 电力线路勘测设计

     ♦ 为电力线路勘测设计实时提供高精度的断面,大大减少外业工作量。

     ♦ 为电力线路运行管理提供准实时高精度的三维数据,可以精确测量线路走廊内危险点的距离。


     ■ 铁路

     ♦ 可用于监控铁路和其周边环境

     ♦ 可获得铁路线与周围环境间的安全范围

     ♦ 可用于铁轨、电线、塔位信息的获取


    ■ 防洪和水压模拟

    ♦ 可用于水灾地区的复原和环境保护

    ♦ 可获得排水路线

    ♦ 可用于堤防的监控

    ♦ 可用于洪水流向的模拟,对灾害进行计划预防

    ♦ 可用于水压和水文测量

     ■ 露天矿和垃圾堆放场

     ♦ 可用于断线检测和下沉处理

     ♦ 可用于由于采矿导致的下沉的监控

     ♦ 可用于体积的计算


     ■ 森林管理

      ♦ 在单个树木分析的基础上,可确定以下的参数

     ♦ 单个树高

     ♦ 一片林区的平均树高

     ♦ 一片林区的木材体积

     ♦ 一片林区的平均密度

     ♦ 每片林区的平均生长体积

     ♦ 此外LiDAR得到的 DEM还可以来规划和改善森林运输道路


     ■ 海岸线的保护

     ♦ 可同时获取高分辨率的海岸线高程数据和影像数据

     ♦ 可用于防护海岸、海滩和堤防的侵蚀监测

     ♦ 可用于海岸防护测量


     ■ 地质灾害监测

     ♦ 快速判断容易发生崩塌滑坡的边坡三维形变,检测边坡位移、形变量

     ♦ 快速检测灾害点边坡健康状况,以及潜在滑坡区域受损后的风险性和形变发展趋势

     ♦ 对已滑坡地段其受损后的形变发展趋势进行预测,指导灾后恢复、重建的规划、滑坡风险评价等



 

标签:东方道迩LiDAR
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