Jakie są zwroty LiDAR?

Czy ktoś może pomóc w wyjaśnieniu i niektórych odniesieniach, aby zrozumieć naturę impulsów powrotnych w systemie LiDAR.

remote-sensing lidar terminology

— DiegoS
źródło

Odpowiedzi:

ESRI ma całkiem niezłą sekcję pomocy dotyczącą LiDAR (poniżej). W celu uzyskania bardziej formalnych szczegółów na temat LiDAR polecam następujące książki:

LiDAR Laser Returns

Impulsy laserowe emitowane z systemu lidarowego odbijają się od obiektów zarówno na powierzchni ziemi, jak i nad nią: roślinności, budynków, mostów i tak dalej. Jeden emitowany impuls laserowy może powrócić do czujnika lidar jako jeden lub wiele powrotów. Każdy emitowany impuls laserowy, który napotyka wiele powierzchni odbijających, gdy przemieszcza się w kierunku ziemi, jest dzielony na tyle powrotów, ile jest powierzchni odbijających.

Pierwszy zwracany impuls laserowy jest najbardziej znaczącym zwrotem i będzie związany z najwyższą cechą w krajobrazie, taką jak wierzchołek drzewa lub szczyt budynku. Pierwszy powrót może również reprezentować ziemię, w którym to przypadku system lidar wykryje tylko jeden powrót.

Wiele powrotów jest w stanie wykryć rzędne kilku obiektów w obrębie śladu laserowego wychodzącego impulsu laserowego. Zwroty pośrednie są na ogół wykorzystywane do budowy roślinności, a ostatnie zwroty dla modeli terenu bez podłoża.

Ostatni zwrot nie zawsze będzie pochodził z ziemi. Rozważmy na przykład przypadek, w którym puls uderza w grubą gałąź w drodze do ziemi, a puls w rzeczywistości nie dociera do ziemi. W tym przypadku ostatni powrót nie pochodzi z ziemi, ale z gałęzi, która odbiła cały impuls laserowy.

— Aaron
źródło

Ponadto, aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat specyfikacji formatu LAS (w obu znajduje się tabela z obsługiwanymi kodami klas) asprs.org/a/society/committees/standards/... oraz (jeszcze do pełnego przyjęcia) asprs.org /a/society/committees/lidar/LAS_1-4_R6.pdf . Specyfikacja 1.4 zmieniła niektóre kody klas 1.2 (dotyczy 1.1 i 1.3) w odniesieniu do „kluczowych punktów modelu” i dodano nowe kody klas.

— Michael Stimson,

Czy taki opis zwrotów kłamców z esri pomaga?

— Jeffrey Evans

@JeffreyEvans Tak, pochodzi z linku w pierwszym zdaniu.

— Aaron

To jest identyczne z wykładowcą, który wygłosiłem kilka lat temu na sympozjum lidar w słonym jeziorze, UT. ESRI zawsze chętnie zdziera materiały.

— Jeffrey Evans

Poniższe zdjęcie z Fernandez-Diaz (2011) może pomóc uzupełnić odpowiedź Aarona.

Powroty Lidara to dyskretne obserwacje * rejestrowane, gdy impuls laserowy jest przechwytywany i odbijany przez cele. Wiele powrotów pochodzi z jednego impulsu laserowego przechwytującego wiele celów (np. Wierzchołek drzewa, jego gałęzie i ziemię).

_{* takie jak współrzędne x, yiz; intensywność odbicia laserowego; możliwy kąt skanowania} .

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jak stwierdził Jeffrey Evans, należy pamiętać, że:

dyskretny powrót lidar zwraca wiele pomiarów z impulsu, ale nie jest powiązany z konkretnym impulsem. Natomiast lidar fali przedstawia wielokrotne pomiary grupowe związane z każdym impulsem. Dane kształtu fali pozwalają na uzyskanie ciągłego rozkładu energii lasera dla każdego impulsu, w przypadku którego nie występuje dyskretny powrót.

Odniesienie:

Fernandez-Diaz, JC (2011). Lifting the Canopy Veil - Airborne LiDAR dla archeologii obszarów leśnych. Notatki obrazowe, 26 (2).

— Andre Silva
źródło

Należy pamiętać, że lidar z dyskretnym zwrotem zwraca wiele pomiarów z impulsu, ale nie jest powiązany z konkretnym impulsem. Natomiast lidar fali przedstawia wielokrotne pomiary grupowe związane z każdym impulsem. Dane kształtu fali pozwalają na uzyskanie ciągłego rozkładu energii lasera dla każdego impulsu, w przypadku którego nie występuje dyskretny powrót.

— Jeffrey Evans

@ andre-silva, czy możesz wyjaśnić tę kwestię dotyczącą „dyskretnego powrotu lidar”. Miałem wrażenie, że dane LIDAR zawsze mają numer zwrotny i całkowitą liczbę zwrotów, tj. Dla każdego emitowanego impulsu wiedzą, które zwroty należą do tego impulsu. czy to nie jest poprawne?

— John Smith

@John Smith; odpowiedzią jest komentarz JeffreyEvan. Dyskretny zwrot ma dla każdego impulsu całkowitą liczbę zwrotów i liczbę zwrotów, ale w samych danych końcowych (na przykład w pliku .las) każdy zwrot nie jest powiązany z odpowiednim impulsem (impulsem, który wywołał zwrot). Z drugiej strony w pełnym przebiegu zwroty danych są powiązane z ich odpowiednim impulsem.

— Andre Silva

@AndreSilva, ah, w końcu to dostałem. Wielkie dzięki! Rozumiem jednak, że kiedy pomiary są wykonywane nawet z dyskretnymi zwrotami, „wiedzą”, które zwroty należą do którego impulsu. Co oznacza, że gdy dane są przechowywane w pliku LAS, informacje te są zasadniczo tracone. Czy to prawda?

— John Smith,

@JohnSmith, albo to albo skaner nie rejestruje go (identyfikator impulsu, identyfikator powrotu itp.) W surowych danych (a może coś innego, prawdopodobnie z powodu ograniczeń technicznych?). Nie znam odpowiedzi; być może warto byłoby zadać kolejne pytanie w GIS SE. „Dlaczego dyskretne zwroty LiDAR nie są powiązane z ich odpowiednimi impulsami?” Najpierw zrób kilka badań, aby odkryć jak najwięcej, wyjaśnij w ciele, dokonaj porównania z pełnym przebiegiem, podaj kilka odniesień. Daj mi znać, jeśli zdecydujesz się to zrobić, będę wspierać Q. Tks.

— Andre Silva