Лазерное сканирование (Лазерные сканеры)

1. Лазерное сканирование (Лазерные сканеры)

2.

• Наземное лазерное
сканирование
• Воздушное лазерное
сканирование

3. Наземное лазерное сканирование - общие принципы

Наземное лазерное сканирование общие принципы
Суть
технологии
заключается
в
определении
пространственных координат точек поверхности объекта и
реализуется посредством измерения расстояния до всех
определяемых
точек
с
помощью
лазерного
безотражательного дальномера. При каждом измерении
луч дальномера отклоняется от своего предыдущего
положения так, чтобы пройти через узел некой мнимой
нормальной сетки, называемой сканирующей матрицей.
Количество
строк
и
столбцов
матрицы
может
регулироваться. Чем выше плотность точек матрицы, тем
выше плотность точек на поверхности объекта, и
соответственно, тем выше детальность получаемой
информации.

4.

• По принципу измерения расстояния до
объекта (наклонной дальности),
наземные лазерные сканеры
подразделяются на две группы:
импульсные и фазовые.

5.

• Импульсные лазерные сканеры
используют принцип расчета времени
прохождения лазерным лучом двойного
расстояния от сканера до цели.

6. Фазовые лазерные сканеры

• Принцип их работы состоит в определении
количества целых длин волн между
локатором и объектом и разности фаз
излученной и принятой волны
модулирующего колебания. При этом
зондирующее излучение должно быть
непрерывным, что в общем случае
значительно повышает требования по
выходной мощности излучающего лазера по
сравнению с импульсным методом.

7. Точность измерений при этом определяется несколькими параметрами:

• отражательными свойствами объекта
съёмки;
• длительностью и формой зондирующего
импульса;
• величиной угла расхождения лазерного
луча;
• оптическими свойствами атмосферы

8. Схематично лазерный сканер можно разделить на несколько основных компонентов:

• Приемо-передающая часть. Как правило, в ней
расположены лазерный излучатель и приемник.
• Вращающаяся многогранная призма.
Обеспечивает распределение лазерного пучка в
вертикальной плоскости.
• Сервопривод горизонтального круга.
Обеспечивает вращение измерительной головки
(приемо-передающей части) в горизонтальной
плоскости.
• Компьютер. Предназначен для управления
съемкой и записи данных на носитель.

9.

• Воздушное лазерное
сканирование часто является
наиболее быстрым, достоверным, а
иногда единственным методом сбора
данных о реальной поверхности, в том
числе на труднодоступных территориях
и территориях, покрытых лесами.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18. Воздушное сканирование

19. Воздушное лазерное сканирование (ВЛС)

• Это топографо-геодезическая технология
для сбора геопространственных данных по
рельефу и наземным объектам.

20.

• Результатом воздушного лазерного
сканирования является 3D массив точек
лазерных отражений, классифицированный
по признаку «земля/не земля» плотностью
до нескольких десятков точек на 1 кв.м и
точностью определения их координат менее
10 см в плане и по высоте. Фактически это
цифровая модель истинного рельефа
высокой плотности и точности, основа для
ортофотопланов, цифровых
топографических планов масштабов 1:500 и
мельче, трехмерных моделей рельефа и
объектов.

21.

• Скорость полёта 90-150 км/ч
• Точность получения координат*5-10 см
• Точность определения высоты*10-15 см
• Плотность точек на 1 м2 поверхности*5-10
• Высота съёмки 200-6000 м
• Ширина полосы съёмки 93-115% от высоты
съёмки
• Обработка до 10 км (человеко-день)* при
высоте съемки 500-1000 м

22. Преимущества воздушного лазерного сканирования:

• получение трехмерных моделей рельефа и всех наземных
объектов;
• детальность изображения трехмерных сцен путем выбора
соответствующих режимов полета и съемки (высоты и
скорости полета, а также ширины полосы захвата);
• исключение из технологического цикла наземных
геодезических работ, мобильность аэросъемочного
комплекса и средств наземной постобработки;
• истинный рельеф (поверхность земли) без существенной
потери точности при наличии травяного покрова крон
деревьев;
• результаты топографических съемок в безориентирной
местности (полностью заснеженные территории, тундра,
пустыни, песчаные пляжи).