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.