Що таке повернення LiDAR?


13

Може хтось допоможе з поясненням та деякими посиланнями, щоб зрозуміти природу зворотних імпульсів в системі LiDAR.

Відповіді:


19

ESRI має досить хороший розділ допомоги щодо LiDAR (нижче). Для отримання більш детальної інформації про LiDAR я рекомендую наступні книги:

  1. Топографічна лазерна дальність та сканування: принципи та обробка
  2. Лазерне сканування у повітрі та наземне
  3. Віддалене зондування та інтерпретація зображень

Повернення лазера LiDAR

Лазерні імпульси, що випромінюються з лідарної системи, відбиваються від об'єктів як над поверхнею землі, так і над нею: рослинністю, будівлями, мостами тощо. Один випромінюваний лазерний імпульс може повернутися до датчика lidar як один, так і багато повернених. Будь-який випромінюваний лазерний імпульс, який стикається з кількома поверхнями відбиття під час руху до землі, розбивається на стільки повернень, скільки є світловідбиваючих поверхонь.

Перший повернутий лазерний імпульс є найбільш значущим прибутком і асоціюється з найвищою рисою пейзажу, як верхівка дерева або вершина будівлі. Перше повернення також може представляти грунт, і в цьому випадку система лідарів виявить лише одне повернення.

Кілька повернень здатні виявити висоту декількох об'єктів у лазерному сліді вихідного лазерного імпульсу. Проміжні віддачі, як правило, використовуються для структури рослинності, а остання віддача для моделей безгрунтових місцевостей.

Останнє повернення не завжди буде від наземного повернення. Наприклад, розглянемо випадок, коли імпульс потрапляє на товсту гілку на шляху до землі, а імпульс фактично не доходить до землі. У цьому випадку останнє повернення відбувається не від землі, а від гілки, яка відбила весь лазерний імпульс.


1
Крім того, для отримання більш поглибленої інформації про специфікацію формату LAS (є таблиця обох із підтримуваними кодами класу) asprs.org/a/society/committees/standards/… та (ще не буде прийнято повністю) asprs.org /a/society/committees/lidar/LAS_1-4_R6.pdf . 1.4 специфікація змінила деякі коди класів 1,2 (застосовно 1.1 та 1.3) стосовно «ключових ключових моментів моделі» та додано нові коди класів.
— Майкл Стімсон

Це опис повернення брехуна з допомоги esri?
— Джефрі Еванс

@JeffreyEvans Так, це посилання в першому реченні.
— Аарон

Це ідентично лектору, який я виступав кілька років тому на симпозіумі лідарів у соляному озері, штат Юта. ESRI, завжди прагне зірвати матеріали.
— Джефрі Еванс

10

Малюнок нижче з Фернандеса-Діаза (2011) може допомогти доповнити відповідь Аарона.

Повернення Лідара - це дискретні спостереження *, записані при перехопленні лазерного імпульсу та відбитті цілей. Кілька повернень виходять з одного лазерного імпульсу, що перехоплює декілька цілей (наприклад, верхівку дерева, його гілки та землю).

* такі, як координати x, y і z; інтенсивність відбиття лазера; кут сканування, серед інших можливих .

введіть тут опис зображення

Як заявив Джефрі Еванс, важливо пам’ятати, що:

дискретний зворотний лідар повертає декілька вимірювань від імпульсу, але не прив'язується до конкретного імпульсу. В той час, як лідар форми хвилі представляє собою кілька вимірювань, пов'язаних з кожним імпульсом. Дані форми хвилі дозволяють отримати безперервний розподіл енергії лазера для кожного імпульсу, коли дискретного повернення не відбувається.


Довідка:

Fernandez-Diaz, JC (2011). Підняття завіси на навіс - ВДВР для археології лісових районів. Примітки зображень, 26 (2).


4
Тут потрібно пам’ятати, що дискретний зворотний лідар повертає багаторазові вимірювання від імпульсу, але вони не прив’язані до конкретного імпульсу. В той час, як лідар форми хвилі представляє собою багатосхемовані вимірювання, пов'язані з кожним імпульсом. Дані форми хвилі дозволяють отримати безперервний розподіл енергії лазера для кожного імпульсу, коли дискретного повернення не відбувається.
— Джеффрі Еванс

@ andre-silva, чи можете ви, будь ласка, пояснити річ про "дискретний повернення лідар". У мене було відчуття, що дані LIDAR завжди мають номер повернення та загальну кількість повернень, тобто для кожного випромінюваного імпульсу вони знають, до яких повернень належить цей імпульс. це не правильно?
— Джон Сміт

1
@JohnSmith; відповідь - коментар Джеффрі Евана. Дискретне повернення має для кожного імпульсу загальну кількість повернень та номер повернення, але у самих підсумкових даних (наприклад, у файлі .las) кожне повернення не прив’язане до відповідного імпульсу (імпульс, який зароджував повернення). З іншого боку, повні сигнали повернення даних прив'язані до відповідного імпульсу.
— Андре Сільва

@AndreSilva, ах, нарешті, це дісталося. Дуже дякую! Але я розумію, що коли вимірювання виконуються навіть з дискретними поверненнями, вони знають, які повернення належать до якого імпульсу. Що означає, що коли дані зберігаються у LAS-файлі, ця інформація в основному втрачається. Це так?
— Джон Сміт

1
@JohnSmith або те, або сканер не записує його (ідентифікатор імпульсу, ідентифікатор повернення тощо) у необроблених даних (або, можливо, щось інше, можливо через технічні обмеження?). Я не знаю відповіді; можливо, це варто для подальшого запитання в GIS SE. "Чому дискретні віддачі LiDAR не прив'язані до відповідних імпульсів?" Спершу зробіть кілька досліджень, щоб виявити все, що ви можете, поясніть в тілі, зробіть порівняння з повною формою хвилі, наведіть кілька посилань. Повідомте мене, якщо ви вирішите це зробити, я підтримаю Q. Tks.
— Андре Сільва
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.