Что такое возврат LiDAR?

13

Может ли кто-нибудь помочь с объяснением и некоторыми ссылками, чтобы понять природу обратных импульсов в системе LiDAR.

Diegos
источник

Ответы:

19

ESRI имеет довольно хороший раздел справки по LiDAR (ниже). Для более формальной информации о LiDAR я бы порекомендовал следующие книги:

  1. Топографическое лазерное ранжирование и сканирование: принципы и обработка
  2. Воздушное и наземное лазерное сканирование
  3. Дистанционное зондирование и интерпретация изображений

LiDAR Laser Returns

Лазерные импульсы, излучаемые лидарной системой, отражаются от объектов как на поверхности земли, так и над земной поверхностью: растительность, здания, мосты и т. Д. Один излучаемый лазерный импульс может возвращаться к лидарному датчику как один или несколько возвратов. Любой излучаемый лазерный импульс, который сталкивается с несколькими отражающими поверхностями при движении к земле, разделяется на столько отражений, сколько имеется отражающих поверхностей.

Первый возвращенный лазерный импульс является наиболее значимым возвращением и будет связан с самой высокой характеристикой ландшафта, такой как верхушка дерева или верхняя часть здания. Первый возврат также может представлять землю, и в этом случае лидарная система обнаружит только один возврат.

Многократные возвраты способны обнаруживать возвышения нескольких объектов в пределах лазерного следа исходящего лазерного импульса. Промежуточные возвраты, как правило, используются для структуры растительности, а последние возвращаются для моделей рельефа местности.

Последнее возвращение не всегда будет с наземного возврата. Например, рассмотрим случай, когда импульс попадает на толстую ветвь на пути к земле, и импульс фактически не достигает земли. В этом случае последнее возвращение происходит не от земли, а от ветви, которая отражала весь лазерный импульс.

Аарон
источник
1
Кроме того, для получения более подробной информации о спецификации формата LAS (есть таблица с обоими поддерживаемыми кодами классов) asprs.org/a/society/committees/standards/… и (пока не полностью принят) asprs.org /a/society/committees/lidar/LAS_1-4_R6.pdf . Спецификация 1.4 изменила некоторые коды классов 1.2 (применимые 1.1 и 1.3) в отношении «ключевых точек модели» и добавлены новые коды классов.
Майкл Стимсон
Это описание лжецов возвращается из справки esri?
Джеффри Эванс
@JeffreyEvans Да, это по ссылке в первом предложении.
Аарон
Это то же самое, что и лектор, которого я дал несколько лет назад на лидарском симпозиуме в Солт-Лейк-Сити, штат Юта. ESRI, всегда стремится сорвать материалы.
Джеффри Эванс
10

Картинка ниже от Фернандеса-Диаса (2011) может помочь дополнить ответ Аарона.

Лидарные сигналы - это дискретные наблюдения *, которые регистрируются, когда лазерный импульс перехватывается и отражается целями. Многократная отдача происходит от одного лазерного импульса, пересекающего несколько целей (например, верх дерева, его ветви и землю).

* такие как координаты x, y и z; интенсивность лазерного отражения; угол сканирования, среди прочего возможен .

введите описание изображения здесь

Как заявил Джеффри Эванс, важно помнить, что:

Лидар с дискретным возвратом возвращает несколько измерений из импульса, но не привязан к конкретному импульсу. Принимая во внимание, что лидар осциллограммы представляет множественные измерения, связанные с каждым импульсом. Данные формы сигнала позволяют получить непрерывное распределение энергии лазера для каждого импульса, а дискретный возврат - нет.


Ссылка:

Фернандес-Диас, JC (2011). Подъем завесы навеса - воздушно-десантная система для археологии лесных массивов. Imaging Notes, 26 (2).

Андре Силва
источник
4
Здесь следует иметь в виду, что лидар с дискретным возвратом возвращает несколько измерений импульса, но не привязан к конкретному импульсу. Принимая во внимание, что лидар осциллограммы представляет множественные измерения, связанные с каждым импульсом. Данные формы сигнала позволяют получить непрерывное распределение энергии лазера для каждого импульса, а дискретный возврат - нет.
Джеффри Эванс
@ andre-silva, не могли бы вы объяснить, что такое «дискретный возвратный лидар». У меня было ощущение, что данные LIDAR всегда имеют номер возврата и общее количество возвратов, т.е. для каждого испускаемого им импульса, который знает, какие возвраты принадлежат этому импульсу. это не правильно?
Джон Смит
1
@Джон Смит; Ответ - комментарий ДжеффриЭвана. Дискретный возврат имеет для каждого импульса общее количество возвращений и номер возврата, но в самих конечных данных (например, в файле .las) каждый возврат не привязан к соответствующему импульсу (импульсу, который инициировал возврат). С другой стороны, при возврате данных полной формы сигнала они привязаны к соответствующему импульсу.
Андре Сильва
@AndreSilva, ах, наконец-то понял. Большое спасибо! Но я понимаю, что когда измерения выполняются даже с дискретными возвратами, «они» знают, какие возвраты принадлежат какому импульсу. Это означает, что когда данные хранятся в LAS-файле, эта информация в основном теряется. Это правильно?
Джон Смит
1
@JohnSmith, либо это, либо сканер не записывает его (идентификатор импульса, идентификатор возврата и т. Д.) В необработанные данные (или, может быть, что-то еще, возможно, из-за технических ограничений?). Я не знаю ответа; возможно, это может стоить последующего вопроса в GIS SE. «Почему дискретные возвраты LiDAR не привязаны к их соответствующим импульсам?» Сначала сделайте небольшое исследование, чтобы узнать как можно больше, объяснить в теле, сравнить с полной формой волны, дать некоторые ссылки. Дайте мне знать, если вы решите это сделать, я буду поддерживать Q. Tks.
Андре Сильва