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机载和地面激光扫描中的回波数字化和波形分析
机载和地面激光扫描中的回波数字化和波形分析 ANDREAS ULLRICH，MARTIN PFENNIGBAUER，霍恩，奥地利 摘要 基于短激光脉冲飞行时间测距的激光雷达技术能够以所谓的点云形式获取准确而密集的 3D 数据。该技术适用于不同的平台，如地面激光扫描中的稳定三脚架或机载和移动激光扫描中的飞机、汽车和船舶。从历史上看，这些仪器使用模拟信号检测和处理方案，但专用于科学研究项目或水深测量的仪器除外。2004 年，一款用于商业应用和大量数据生成的激光扫描仪设备 RIEGL LMS-Q560 被推向市场，它采用了一种激进的替代方法：对仪器接收到的每个激光脉冲的回波信号进行数字化，并在所谓的全波形分析中离线分析这些回波信号，以便使用适用于特定应用的透明算法检索回波信号中包含的几乎所有信息。在激光扫描领域，从那时起就建立了一个不太具体的术语“全波形数据”。我们尝试对市场上发现的不同类型的全波形数据进行分类。我们从仪器制造商的角度讨论了回波数字化和波形分析中的挑战。我们将讨论使用这种技术所能获得的好处，特别是关于脉冲飞行时间激光雷达仪器所谓的多目标能力。
多回波激光雷达在林业应用方面的评估
前言 本报告由美国农业部林务局的清单和监测 (I&M) 指导委员会发起和资助。I&M 指导委员会由清单和监测研究所特许成立，旨在调查新兴技术并确定其帮助解决林务局 I&M 问题的潜力。遥感应用中心感谢 I&M 指导委员会的指导和指导，以及圣迪马斯技术和开发中心提供的项目监督。作者认为，提供的意见产生了更具体的最终报告，可以满足现场需求。摘要 Spencer B.Gross, Inc. (SBG) 被选中评估多回波 LIDAR（光检测和测距）技术在美国农业部林务局的应用。本研究使用的数据集位于美国西北部（俄勒冈州、华盛顿州和蒙大拿州）。三个站点有现有数据，另外三个站点收集了新的激光雷达数据。选择这些站点是因为这些站点具有西北植被群落、坡度特征的代表性样本，并且具有土地管理处理。对于其中许多站点，辅助数据（例如地图、照片、清单数据）和现有关系（即大学人员和学生、林业联系人、政府联系人）可用于验证目的。地理空间信息为有效的森林管理实践提供了基础。使用传统技术（包括航空摄影、摄影测量和实地工作）获取高质量数据相对昂贵且耗时。某些数据元素（例如西北林地中可靠的 20' 轮廓的裸地地形模型）很难获得。多回波激光雷达提供了捕捉密集点数据的机会，这些数据定义了第一个表面（冠层）并穿透植被覆盖层，许多点都击中地面。因此，有可能通过一次飞行“绘制”冠层、裸地和许多结构特征，如冠层高度、体积和基部直径。激光雷达：技术 机载激光扫描的发展可以追溯到 20 世纪 70 年代早期的 NASA 系统。尽管这些早期系统笨重、昂贵且仅限于特定应用（例如仅测量飞机在地球表面上的准确高度），但它们证明了该技术的价值。
针对林业应用的多回波激光雷达评估
前言 本报告由美国农业部林务局的清查与监测 (I&M) 指导委员会发起和资助。I&M 指导委员会由清查与监测研究所特许成立，旨在调查新兴技术并确定其对林务局 I&M 问题的帮助潜力。遥感应用中心感谢 I&M 指导委员会的指导和指导，以及圣迪马斯技术与发展中心提供的项目监督。作者认为，提供的意见促成了更具体的最终报告，以满足现场需求。摘要 Spencer B. Gross, Inc. (SBG) 被选中评估多回波 LIDAR（光检测和测距）技术在美国农业部林务局的应用。本研究使用的数据集位于美国西北部（俄勒冈州、华盛顿州和蒙大拿州）。三个站点有现有数据，并为另外三个站点收集了新的 LIDAR 数据。这些站点被选中是因为具有西北植被群落的代表性样本、坡度特征和土地管理处理。对于许多此类场所，辅助数据（如地图、照片、清单数据）和现有关系（即大学人员和学生、林业联系人、政府联系人）可用于验证目的。地理空间信息为有效的森林管理实践奠定了基础。使用传统技术（包括航空摄影、摄影测量和实地工作）获取高质量数据相对昂贵且耗时。某些数据元素（如西北林地可靠的 20 英尺等高线的裸地地形模型）非常难以获取。多回波 LIDAR 可以捕获密集点数据，这些数据定义第一个表面（冠层）并通过许多点撞击地面来穿透植被。因此，只需一次飞行就可以“绘制”冠层、裸地和许多结构特征，如冠层高度、体积和基部直径。LIDAR：技术机载激光扫描的发展可以追溯到 20 世纪 70 年代早期的 NASA 系统。尽管笨重、昂贵，且仅限于特定应用（例如简单测量飞机在地球表面上的精确高度），这些早期系统还是证明了该技术的价值。