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      激光雷達(LiDAR)點云數據有哪些應用?

      發布日期:2023-06-25 15:11 瀏覽量:4340

      激光雷達(LiDAR)點云數據,每一個點都包含了三維坐標信息,也是我們常說的X、Y、Z三個元素,有時還包含顏色信息、反射強度信息、回波次數信息等。

      首先,讓我們了解一下它們是如何產生的。

      其實,這些點是機載激光雷達向地面發射激光信號,然后收集地面反射的激光信號而來的。此后,內業通過聯合解算、偏差校正,便可以計算出這些點的準確空間信息??瓷先ヒ粋€簡單的數據獲取,其實包含了較為復雜的設備結構及數據采集過程

      其一,激光雷達(LiDAR)包括了激光測距系統、光學機械掃描單元、控制記錄單元、全球定位系統(Global Position System, GPS)、慣性測量系統(Inertial Measurement Unit,IMU)以及一套成像設備等。

      其二,機載激光雷達(LiDAR)進行采集點云數據時除了天氣需要滿足飛行條件外,還需要獲得空域許可,提前設計航線,實地勘察。

      1.可用于制作數字高程模型

      通過對點云數據進行自動化預處理,地面濾波,結合人工編輯對激光點云進行進一步的精分類,保留地面點,剩余的地面點通過構建不規則三角網(TIN)等模型進行柵格化,可得到高精度的數字高程模型DEM)數據,也可以轉換為等高線數據。


      2.可用于三維建模

      隨著激光雷達技術的逐步成熟,三維激光雷達技術制作的三維模型精度高,適用范圍廣,外業工作量少,省時省力。在建筑物的房屋輪廓提取、特征點檢測和三維重建工作上發揮了重要作用。且結合傾斜攝影技術,地物提取更加便捷,數據可視化程度更高。


      3.可用于農林普查

      機載激光點云可以用于普查林木的特征,例如樹木的平均高度,樹冠密度,生物量,林木儲量和植被覆蓋度。如果搭配高光譜成像儀,可以確定更多的信息,如植被分類、植被儲量、土壤變化等。其次,衍生數據可用于監測森林生長,風暴或火災造成的損害等。

      4.可用于土方計算

      高精度激光點云,可用于構建地形三維模型,為勘察設計提供斷面量測、坡度坡向量測、土方填挖量等信息,大大減少工程勘察設計中的外業工作量,縮短工作周期。

      5.可用于監測地質災害

      通過地形三維模型的建立,可以大面積監測地形的變化,可以根據地形的變化方向及地形的變化量,作出風險評估,為預防地質災害的發生提供依據。例如,對滑坡體地表的監測,特別是在陡坡下的道路、鐵軌,以及削坡建房等容易發生滑坡地區,能夠為滑坡體成因和發育趨勢的推斷提供重要依據。

      上述五個方面,只是點云數據應用的其中一部分。

      激光雷達具備著以下幾個特點:1、全天候工作,主動獲取數據;2、隱蔽性好,抗有源干擾能力強,且獲取數據范圍廣;3、激光穿透能力強;4、外業工作量??;5、點云精度高,空間坐標信息準確。

      所以,激光雷達(LiDAR)獲取的點云數據,往往也適用資源勘探、城市規劃、農業開發、水利工程、環境監測、礦山測量、隧道測量、公路道路測量、電纜監測、海洋深水測量等各個方面。

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