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机载激光扫描的滑坡检测无监督分类
摘要：山体滑坡是一种自然灾害，在世界范围内造成广泛的环境、基础设施和社会经济损失。由于难以识别，因此必须评估创新方法来检测预警信号并评估其敏感性、危害和风险。机载激光扫描数据的日益普及为现代山体滑坡测绘技术提供了机会，可以分析大片地形上的山体滑坡、山体滑坡易发区和山体滑坡疤痕区的地形特征模式。在本研究中，在华盛顿州的卡利昂海滩半岛测试了一种基于多个特征提取器和无监督分类的方法，特别是 k 均值聚类和高斯混合模型 (GMM)，以绘制滑坡和非滑坡地形。与独立编制的详细滑坡清单图相比，无监督方法正确分类了研究区域内多达 87% 的地形。这些结果表明：(1) 可以使用数字高程模型 (DEM) 和无监督分类模型来识别与过去深层滑坡相关的滑坡痕迹；(2) 特征提取器允许对特定地形特征进行单独分析；(3) 可以使用多个聚类对每个地形特征进行无监督分类；(4) 将记录的滑坡多发区与算法绘制的区域进行比较，表明算法分类可以准确识别发生深层滑坡的区域。本研究的结论可以总结为：无监督分类制图方法和机载激光雷达 (LiDAR) 得出的 DEM 可以提供重要的表面信息，可用作数字地形分析的有效工具，以支持滑坡检测。
城市道路井盖自动化检测...
摘要 - 本文提出了一个新的框架，用于使用移动激光扫描（MLS）数据自动检测城市道路封面。首先，为了缩小搜索区域并降低计算复杂性，道路表面点通过基于路边的道路表面分割方法从原始点云进行了细分，并通过逆距离加权插值将其隔离为地理性强度图像。然后，开发了一个有监督的深度学习模型，以构建一种用于描述本地图像贴片的高阶特征的Multilayer特征生成模型。接下来，对随机森林模型进行了训练，可以从高阶补丁特征学习映射到以特定地点为中心的城市道路人孔盖的概率。最后，根据多层特征生成模型和随机森林模型，从地理参与强度图像中检测到城市道路人孔盖。定量评估表明，在检测地理位置强度图像中，提出的算法分别达到了平均合并，正确性，质量和F 1-分别达到0.955、0.959、0.917和0.957的量化。比较研究证明了拟议算法比其他现有方法的优势性能，用于使用MLS数据快速和自动检测城市道路人孔覆盖。
从森林地区的机载激光扫描点云中进行全自动电力线提取
摘要：高压电线可以很容易地利用激光扫描数据进行测绘，因为高压线附近的植被通常会被移除，而且与区域网络和低压网络相比，高压电线位于地面上方。相反，低压电线位于茂密的森林中间，在这样的环境中很难对电线进行分类。本文提出了一种用于森林环境的自动电力线检测方法。我们的方法是基于统计分析和二维图像处理技术开发的。在统计分析过程中，应用一组标准（例如高度标准、密度标准和直方图阈值）来选择电力线候选点。将候选点转换为二值图像后，采用基于图像的处理技术。对象几何特性被视为电力线检测的标准。该方法在来自不同森林环境的六组机载激光扫描 (ALS) 数据中进行。与参考数据相比，93.26% 的电力线点被正确分类。分析并讨论了这些方法的优缺点。
扫描电子显微镜（SEM）
•在1932年，西门子和Halske的恩斯特·拉布克（Ernst Lubcke）从原型电子显微镜中构建和获得图像，应用了Rudenberg专利应用中描述的概念。五年后（1937年），该公司资助了恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）和博多·冯·博里斯（Bodo von Borries）的工作，并雇用了赫尔穆特·鲁斯卡（Helmut Ruska）（恩斯特的兄弟）为显微镜开发应用程序，尤其是使用生物学标本。同样在1937年，曼弗雷德·冯·阿登（Manfred Von Ardenne）率先扫描电子显微镜。第一个实用的电子显微镜由Eli Franklin Burton和学生Cecil Hall，James Hillier和Albert Prebus于1938年在多伦多大学建造。西门子在1939年产生了第一个商业传输电子显微镜（TEM）。尽管当代电子显微镜能够进行两百万驱动器的放大倍数，但作为科学仪器，它们仍然基于Ruska的原型。
机载激光扫描在森林中的应用：最新技术
机载激光扫描 (ALS) 是一种遥感技术，基于测量从飞机发射并被地面物体反射的激光脉冲的飞行时间。过去二十年，全球定位系统、惯性导航和激光技术的进步使其快速发展。最初，飞机或卫星上的 LiDAR（光检测和测距）传感器仅在平台路径上的一维 (1D) 剖面上运行。现在，传感器配备了定位装置，能够扫描平台轨迹上的大片区域。到 20 世纪 90 年代末，小型商用传感器的脉冲重复频率约为 10 kHz [1]，服务提供商才刚刚兴起。现在，领先的传感器利用多脉冲技术实现了 300 kHz 的脉冲重复频率。一些国家已经实现了完整的 LiDAR 覆盖（瑞士、丹麦），而另一些国家（芬兰、瑞典）正在进行全面测绘。
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。
地面激光扫描理论与实践
序言本出版物编译了在2006年10月至2008年9月的项目框架内准备的培训材料，该项目“用于风险意识项目的高级三维测量工具（3driskmapping）”。本教程是来自欧洲大学和行业的多学科专家的国际合作的结果，其中包括：•Mario Santana Quintero和Bjorn van Genechten，应用科学科学圣利文大学（比利时）•Marc Deven Bruyne，Marc de Bruyne，Marc Deven，BNS（Belgium）•Ronaldalalman，Dellandsech（dentherlands）（Denthellands）。•Martin Hankar，Globezenit（比利时）。•Simon Barnes和Huseyin Caner，Plowman Craven（英国）•Iasi技术大学Luminita Budei（罗马尼亚）。•Erwin Heine和HansjörgReiner：自然资源大学和应用生命科学（奥地利）。•何塞·路易斯·莱尔马·加西亚（JoséLuisLuisLermaGarcía）和瓦伦西亚理工大学（西班牙）理工学院（西班牙）的Josep Miquel Biosca Taronger。内容基于实质性的科学研究和实践经验，用于应用陆地激光扫描以捕获我们的建筑环境。该教程的理论部分是由Bjorn van Genechten编辑的，Huseyin Caner，Erwin Heine，JoséLuisLuisLermaGarcía，Ronald Poelman和Mario Santana Quintero的贡献；以及所有参与者的支持。在鲁文市，鲁汶大学和植物的支持下，教会的扫描是可能的。Bjorn Van Genechten的遗产案例研究是由Huseyin Caner，Erwin Heine，JoséLuisLuis LermaGarcía，Ronald Poelman和Mario Santana Quintero以及Mario Santana Quintero以及所有参与者提供支持的遗产研究。扫描项目是由Huseyin Caner，Tomasz Skiba，Tim MacDonald，Leive Spincemaille，Stuart McLeod，Bjorn Van Genechten和Mario Santana进行的。由HansjörgReiner，Josep Miquel Biosca Taronger，Erwin Heine，JoséLuisLuisLermaGarcía和所有参与者的支持制备了有关监测水力发电大坝变形的民用基础设施案例研究。Illwerke AG，Vorarlberg（奥地利）以及因斯布鲁克大学（奥地利）的Thomas Weinold使该领域的数据获取成为可能。Marc de Bruyne和Martin Hankar在Ronald Poelman和Bjorn van Genechten的贡献中编写了有关扫描危险环境（石化平台）的工业案例研究；以及所有参与者的支持。
显示设备：RSD™（视网膜扫描显示器） - Helitavia
本章介绍了视网膜扫描显示器在头盔式飞行员-车辆接口以及面板式 HUD 和 HDD 应用中的性能、安全性和实用性。由于 RSD 组件技术发展如此迅速，因此参考了定量分析和设计方面，以便更完整地描述为直升机开发的第一个高性能 RSD 系统。视觉显示器在封装光线以形成图像的方式上存在显著差异。视网膜扫描显示器（图 6.1 中所示的 RSD）是一种相对较新的光机电设备，最初基于红、绿和蓝衍射极限激光光源。激光束通过视频信息进行强度调制，光学组合成单个全色像素束，然后由由微型振荡镜组成的 ROSE 扫描成光栅图案，就像阴极射线管 (CRT) 的偏转线圈将电子束写入荧光屏一样。 RSD 与 CRT 不同，因为电子到光子的转换发生在光束扫描之前，因此完全消除了荧光屏及其再辐射、光晕、饱和度和其他亮度和对比度限制因素。这意味着 RSD 与其他现有显示技术有着根本的不同，因为 RSD 没有平面发射或反射表面 — ROSE 直接创建光学瞳孔。与 CRT 一样，RSD 可以扫描出斑点