激光雷达PPT范例

激光雷达系统
组成
机载激光雷达
测量平台
姿态测量与导航系统
激光系统
数据处理
数码相机
同步控制
惯性导航
差分GPS
激光系统
工作流程
• • 机载激光雷达测量系统的的数据采集和处理过程 （一）航飞采集激光扫描数据及数码影像 1．在航飞前要制订飞行计划。航飞计划应包括航带划分，确定飞行高度、 速度、激光脉冲频率、航带宽度、激光反射镜转动速度、数码相机方位元素 及定位、相机拍摄时间间隔等，并将各航带的首尾坐标及其他导航坐标输入 导航计算机内，在飞行导航控制软件的辅助下进行飞行作业。 2．安置GPS接收机。为保证飞机飞行各时刻的三维坐标数据的精度，需 要在地面沿航线布设一定数量的GPS基准站，同时将GPS流动站安置在飞机 上。 3．激光扫描测量。预先设置好扫描镜的摆动方向和摆动角度，当飞机飞行 时，红外激光发生器向扫描镜上不停地发射激光，通过飞机的运动和扫描镜 的运动反射，使激光束打到地面并覆盖测区，当激光束到达地面或遇到其它 障碍物时被反射回来，被一光电接收感应器接收并将其转换成电信号。根据 激光发射至接收的时间间隔即可精确测出传感器至地面的距离。 4．惯性测量。当飞机飞行时，惯性测量装置同时也将飞机的飞行姿态测出 来，并和激光的有关数据、扫描镜的扫描角度一起记录在磁带上。 5．数码相机拍摄。利用数码相机进行拍摄时，需要对其拍摄时间间隔和拍 摄位置进行控制。通常是用GPS系统进行时间和位置控制。 6．数据传输。航飞数据采集结束后，将所有的激光扫描测量数据、数码影 像数据、GPS数据及惯性测量数据都传输到计算机中，为后续数据处理作准 备。
网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空 间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行 数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息， 也可与DOM或其它专题数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身还是制作 DOM的TM, Digital Terrain Model）最初是为了高速公路的自

第5章 激光雷达
➢ 5.1 激光雷达的定义 ➢ 5.2 激光雷达的组成 ➢ 5.3 激光雷达的特点 ➢ 5.4 激光雷达的原理 ➢ 5.5 激光雷达的类型 ➢ 5.6 激光雷达的技术参数 ➢ 5.7 激光雷达的标定 ➢ 5.8 激光雷达的产品及应用
第1页
第5章 激光雷达
第2页
第5章 激光雷达
第3页
第 14 页
5.5 激光雷达的类型
第 15 页
5.5 激光雷达的类型
第 16 页
5.5 激光雷达的类型
第 17 页
5.6 激光雷达的技术参数
第 18 页
5.6 激光雷达的技术参数
第 19 页
5.7 激光雷达的标定
第 20 页
5.7 激光雷达的标定
第 21 页
5.7 激光雷达的标定
第 22 页
第4页
5.1 激光雷达的定义
第5页
5.1 激光雷达的定义
第6页
5.2 激光雷达的组成
第7页
第8页
5.3 激光雷达的特点
第9页
5.4 激光雷达的原理
第 10 页
5.4 激光雷达的原理
第 11 页
5.4 激光雷达的原理第 12页5.4 激光雷达的原理
第 13 页
5.4 激光雷达的原理
5.7 激光雷达的标定
第 23 页
5.7 激光雷达的标定
第 24 页
5.8 激光雷达的产品及应用
第 25 页
5.8 激光雷达的产品及应用
第 26 页
5.8 激光雷达的产品及应用
第 27 页
5.8 激光雷达的产品及应用
第 28 页
5.8 激光雷达的产品及应用
第 29 页

上海大学遥感与空间信息科学研究中心
二、激光雷达对地探测技术
激光雷达应用：
激光雷达具 有大气和水体的 穿透能力及高精 度的测距与定位 能力，空（天） 基激光雷达可广 泛应用于陆地、 大气和水体的探 测。
大气探测
陆地探测
水体探测
上海大学遥感与空间信息科学研究中心
二、激光雷达对地探测技术
陆地探测激光雷达
蓝绿光波段
水体程辐射值计算及其 图像生成
激光雷达与声纳探 测数据的整合
水体光谱透过率（激光光学厚 度）的计算及其图像生成
水体探测（叶绿素、泥 沙含量反演）
水底地形激光成像的水下 传输修正
水底DEM建立及水下地形影响 改正与正射影像生成
水底激光影像的数字正射影像和 三维数字成像与水底探测
激光雷达和高（超）光谱对地综合立体探测系统集成
三、激光雷达和高光谱对地探测系统
研究的逻辑框图 ：
传感器辐射定标 地面大气观测网点地基激光对空探测，地面光谱反射率实测与反演
机载双频激光雷达和高（超）光谱对地（实验区）遥感试验
激光雷达和高（超）光谱图像的大气程辐射值计算及其图像生成 光谱大气透过率（大气光学厚度）的计算及其图像生成
基于大气程辐射和光学厚度的大气探测
Applanix 410 均匀覆盖测量区域（除了航带限制）
可设置为0.5-3米 一般1.5 ×1.5米 8点/平方米
平面位置：X/Y=±2.5米 高程： Z=±0.25米 达到或高于国际航道测量组织1级标准 一般 secchi深度的3倍 0米 水平位置X/Y=±0.5米，高程Z=±0.15米 <180公斤
大气探测的机 制机理和原理 方法研究与大 气探测
地面探测的机 制机理和原理 方法研究与地 面探测

LiDAR原理,技术与应用
武汉大学 李德仁 院士 2010年7月23日, 青岛
主要内容
一、机载LiDAR原理,技术与应用 二、机载LiDAR与光学影像的联合处理 三、基于光学成像和激光雷达技术的移动
测量系统 四、地面LiDAR及在文物保护中的应用 五、结束语
一、机载LiDAR原理
激光回波测距原理
2nd 返回 从树枝
3rd返回
从地面
机载LiDAR多次回波信息-房屋
1st 返回
从房顶
1st (仅一次) 从地面返回
2nd 返回 从房檐
3rd返回
从地面
传统遥感传感器是地表的二维成像
全数字波形分析概念
离散回波记录
连续波回波记录
机载LiDAR分类
激光雷达
针对大气应用：大气圈层结构 航空测绘应用：地形测量 地面激光雷达：近地面三维建模
• 噪声
– 系统误差 – 高的及低的局外点(粗差) – 空洞
机载LiDAR数据精度影响因素
• LiDAR获得的水平和垂直精度和众多因素有关，主 要的有内外两种因素：
➢ GPS＋IMU（POS）系统和激光系统本身都有自 身的精度限制，此为内因。
➢ 外因主要与航线设计、飞行条件、大气条件、地 形起伏因素和植被覆盖有关。
在测绘领域中，所谈的机载激光雷达大部分指用于地形测绘用的机载 激光雷达系统
• 事实上，机载LiDAR系统有陆地和海洋之分。海洋LiDAR是为了测量 海底地形而研制的，主要为国外的军方使用，我们通常说的机载 LiDAR主要操作于陆地上，为获取陆地DEM数据而研制的。
• LIDAR系统的操作平台主要为飞机。一般航摄飞机、直升机都可以搭 载LIDAR。美国NASA开始在卫星上搭载LiDAR，他们发射的ICEsat 卫星上就有LiDAR系统。