作為一名測繪小白
看到眼前這些密密麻麻的點(diǎn)
是否讓你感到眼前一黑?
你能獲取哪些有用的測繪信息呢?
這些點(diǎn)可大有來(lái)頭,用處可大了!
且聽(tīng)筆者詳細道來(lái)吧~
原來(lái),這些都是激光雷達(LiDAR)點(diǎn)云數據,每一個(gè)點(diǎn)都包含了三維坐標信息,也是我們常說(shuō)的X、Y、Z三個(gè)元素,有時(shí)還包含顏色信息、反射強度信息、回波次數信息等。
▲ 點(diǎn)云信息查詢(xún)
其實(shí),這些點(diǎn)是機載激光雷達向地面發(fā)射激光信號,然后收集地面反射的激光信號而來(lái)的。此后,業(yè)內通過(guò)聯(lián)合解算、偏差校正,便可以計算出這些點(diǎn)的準確空間信息??瓷先ヒ粋€(gè)簡(jiǎn)單的數據獲取,其實(shí)包含了較為復雜的設備結構及數據采集過(guò)程。
▲ 機載激光雷達數據獲取
其一,激光雷達(LiDAR)包括了激光測距系統、光學(xué)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(Intertial Measuremet Unit,IMU)以及一套成像設備等。其二,機載激光雷達(LiDAR)進(jìn)行采集點(diǎn)云數據時(shí)除了天氣需要滿(mǎn)足飛行條件外,還需要獲得空域許可,提前設計航線(xiàn),實(shí)地勘察。
▲ 點(diǎn)云數據獲取及解算過(guò)程
我們在上文所見(jiàn)的那些離散點(diǎn)無(wú)法獲取有用信息,是因為打開(kāi)的方式不對。
正確的打開(kāi)方式是這樣的:
▲ 點(diǎn)云三維預覽
三維預覽,只是點(diǎn)云最基本的表面特征,因為每一個(gè)點(diǎn)云都具備空間坐標信息,因此它們都具備測量能力。兩點(diǎn)成線(xiàn),三點(diǎn)成面,四點(diǎn)成體,通過(guò)這些點(diǎn),不僅可以明確了解地表空間上的某個(gè)點(diǎn)的坐標信息,還可以計算它們之間的長(cháng)度、面積、體積、角度等信息,正好應對了測量需要的要素。
通過(guò)對點(diǎn)云數據進(jìn)行自動(dòng)化預處理,地面濾波,結合人工編輯對激光點(diǎn)云進(jìn)行進(jìn)一步的精分類(lèi),保留地面點(diǎn),剩余的地面點(diǎn)通過(guò)構建不規則三角網(wǎng)(TIN)等模型進(jìn)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(xiàn)數據。
可用于三維建模
隨著(zhù)激光雷達技術(shù)的逐步成熟,三維激光雷達技術(shù)制作的三維模型精度高,適用范圍廣,外業(yè)工作量少,省時(shí)省力。在建筑物的房屋輪廓提取、特征點(diǎn)檢測和三維重建工作上發(fā)揮了重要作用。且結合傾斜攝影技術(shù),地物提取更加便捷,數據可視化程度更高。
可用于農林普查
機載激光點(diǎn)云可以用于普查林木的特征,例如樹(shù)木的平均高度、樹(shù)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(lèi)、植被儲量、土壤變化等。其次,衍生數據可用于監測森林生長(cháng)、風(fēng)暴或火災造成的損害等。
可用于土方計算
高精度激光點(diǎn)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(yè)工作量,縮短工作周期。
可用于監測地質(zhì)災害
通過(guò)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(fēng)險評估,為預防地質(zhì)災害的發(fā)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(fā)生滑坡地區,能夠為滑坡體成因和發(fā)育趨勢的推斷提供重要依據。
上述五個(gè)方面,只是點(diǎn)云數據應用的其中一部分。
因為激光雷達具備著(zhù)以下幾個(gè)特點(diǎn):
全天候工作,主動(dòng)獲取數據;
隱蔽性好,抗有源干擾能力強,且獲取數據范圍廣;
激光穿透能力強;
外業(yè)工作量??;
點(diǎn)云精度高,空間坐標信息準確;
所以,激光雷達(LiDAR)獲取的點(diǎn)云數據,往往也適用資源勘探、城市規劃、農業(yè)開(kāi)發(fā)、水利工程、環(huán)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(gè)方面。
今天的激光雷達(LiDAR)點(diǎn)云數據就介紹到這里啦,你有沒(méi)有g(shù)et到呢?
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