激光雷达在例如场地评估中的应用近年来有所增加,这是准确性和可靠性提高的必然结果。激光雷达在主动涡轮机控制中的应用也显示出巨大的前景 1,2,3。激光雷达在风速测量中的一些优势在于它们可以进行远程测量,这意味着不需要高桅杆,并且可以轻松地从一个地点移动到另一个地点。然而,这不仅适用于大气测量,还可以用于例如风洞,在风洞中,人们可以从几乎任何空间点的空间局部测量中受益,而不会干扰流动。
本报告旨在评估市场上现有的测深 LiDAR(光探测和测距)系统,以便为爱尔兰政府采购一套系统。爱尔兰国家海底调查局(INSS)绘制了超过 468,500 平方公里的海床;大多数调查区域位于爱尔兰领海海床的外缘。INSS 的后续项目是 INFOMAR:综合测绘 为了爱尔兰海洋资源的可持续发展,这是一项为期 20 年的调查计划,于 2006 年启动。INFOMAR 提议的海床测绘将包括我们具有商业价值的近海区域的测绘,因此也许现在最重要的测绘工作迫在眉睫。这种近海测绘的大部分区域(可达 7000 平方公里)都可以使用 LiDAR 有效地绘制;LiDAR 是一种安装在轻型飞机上的测深光探测和测距仪器,因此可以快速高效地对大面积区域进行测量。爱尔兰海洋研究所和地质调查局将利用 INSS 和随后的 INFOMAR 获取的数据,通过提高水深测量的质量和准确性,将爱尔兰的海图带入 21 世纪,从而履行爱尔兰在 SOLAS 下的义务。爱尔兰是《国际海上人命安全公约》的签署国。2002 年 7 月生效的新修正案要求爱尔兰“安排收集和汇编水文数据并发布,diss
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。
E 部分 - 潮汐................................................................................................................................................................................................................ 60
摘要................................................................................................................................ii
2 Leica Geosystems AG,地理空间内容解决方案,瑞士希尔布鲁格,(rene.rothe, kristin.klimek)@leica-geosystems.com 第一委员会,第一/2 工作组 关键词:倾斜摄影测量、机载激光扫描、质量评估、密集图像匹配、数据融合 摘要:在同一平台上配备有主动激光和无源图像传感器的混合传感器解决方案正在迅速进入机载地形和城市测绘市场,为提高地理空间产品的质量提供了新的机会。从这个角度来看,同时获取 LiDAR 数据和倾斜图像似乎有潜力引领机载(城市)测绘领域向前迈进一步。本文重点介绍这种集成式一体化测绘解决方案的第一个商业示例,即 Leica CityMapper 混合传感器。通过分析从德国海尔布隆市和法国波尔多市获取的两个 CityMapper 数据集,本文探讨了以下方面的潜力和挑战:(i) 正下方和倾斜图像之间的连接点数量和分布,(ii) 图像空中三角测量 (AT) 策略以及相对于地面真实数据可实现的精度,(iii) 相对于 LiDAR 数据的局部噪声水平和密集图像匹配 (DIM) 点云的完整性。提出了用于同时获取的测距和成像数据的集成处理解决方案,为挖掘这两个数据源的真正潜力开辟了新的机会。1. 介绍
简介 风激光雷达在风力发电场场地评估等方面的应用近年来有所增加,这是准确性和可靠性提高的必然结果。激光雷达也正在成为主动涡轮机控制的工具 [1,2,3]。激光雷达在风速测量方面的一些优势在于它们可以进行远程测量,这意味着不需要高桅杆,并且可以轻松地从一个地点移动到另一个地点。这不仅适用于大气测量,还可用于风洞等,在风洞中,人们可以从几乎任何空间点的空间局部测量中受益,而不会干扰气流。然而,很少有研究报道将相干激光雷达技术应用于风洞环境。
用于检查大气的各种特性、自动驾驶以及制图和地形等许多其他方面。如今,LiDAR 在自动驾驶方面的可能性正在高度发展,但如果我们考虑其他类型的交通,如远洋运输或一般的运输和导航,我们就会发现它还没有得到充分的开发和利用,无法满足更安全的运输需求。这个话题可能被忽视,因为水下使用存在局限性,与 LiDAR 在大气和地球表面的使用相比,这似乎导致了更多有关其发展的问题。本文讨论了如何使用 LiDAR 造福航运、导航、自主导航、当前天气测量和检测,并提出了一些建议。这项工作的范围是介绍 LiDAR 在航运中可以提供的多种用途,以及为深海海底和水下世界探测提出的整体解决方案。本文对 LiDAR 的新用途和不熟悉的用途进行了一些思考,这些用途可能会在许多方面改变未来。我想强调一下 LiDAR 在海岸线保护、深海海底物种、动物、藻类和其他水生植物以及海绵生物分析方面的作用。此外,其中一个有趣的应用是检测水盐度水平和分析水下矿物的化学性质。稍后,我们将提到更多应用
1 澳大利亚莫纳什大学地理与环境科学学院 GIS 中心,Clayton VIC 3800,澳大利亚 2 澳大利亚可持续集水区中心和南昆士兰大学工程与测量学院 Toowoomba QLD 4350,澳大利亚 电子邮件:xiaoye.liu@usq.edu.au 摘要 机载 LiDAR 已成为广泛应用中数字高程数据采集的首选技术。相对于指定垂直基准的垂直精度是指定 LiDAR 高程数据质量的主要标准。LiDAR 高程数据的定量评估通常通过将高精度检查点与从 LiDAR 地面数据估计的高程进行比较来进行。然而,通过现场测量收集足够数量的检查点是一项耗时的任务。本研究使用测量标记评估农村地区不同土地覆盖的 LiDAR 数据的垂直精度,并探索从与检查点位置相对应的 LiDAR 数据中获取高程的不同方法的性能。使用频率直方图和分位数-分位数图对 LiDAR 数据和检查点之间的垂直差异进行了正态性检验,因此可以使用适当的测量方法(公式 1.96 × RMSE 或 95 百分位数)来评估不同土地覆盖的 LiDAR 数据的垂直精度。结果证明了使用测量标记作为检查点来评估 LiDAR 数据垂直精度的适用性。关键词:LiDAR、机载激光扫描、数字高程模型、测量标记、精度评估 引言 机载光探测和测距 (LiDAR),也称为机载激光扫描 (ALS),是最有效的地形数据收集手段之一。使用 LiDAR 数据生成数字高程模型 (DEM) 正在成为空间科学界的标准做法 [10]。LiDAR 输出的一个吸引人的特点是点的三维坐标的高密度和高精度,其特点是垂直精度为 10-50 厘米 RMSE(均方根误差)在 68% 置信水平下(或 19.6-98 厘米在 95% 置信水平下),水平点间距为 1-3 米 [13]。只有在最理想的情况下才能实现 10-15 厘米 RMSE(置信度为 68%)的更高垂直精度 [ 10 ]。LiDAR 数据质量评估方法也因应用和 LiDAR 数据的交付格式而异。项目中 LiDAR 高程数据的实际精度取决于飞行高度、激光束发散度、扫描带内反射点的位置、LiDAR 系统误差(包括全球定位系统 (GPS) 和惯性测量单元 (IMU) 的误差)、与 GPS 地面基站的距离以及 LiDAR 数据分类(过滤)可靠性 [10]、[27]。对于使用分类的 LiDAR 点云生成的 DEM,相对于指定垂直基准的垂直精度是指定 LiDAR 高程数据质量的主要标准 [19]。LiDAR 高程数据的定量评估通常通过将高精度检查点与从 LiDAR 估计的高程进行比较来进行