激光雷達系統(tǒng)課件

組成一、機載激光雷達測量系統(tǒng)的組成

機載激光掃描系統(tǒng)由空中測量平臺、激光系統(tǒng)、姿態(tài)測量和導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)碼相機、計算機及軟件等組成。

1.空中測量平臺

空中測量平臺是航空激光掃描測量系統(tǒng)進行作業(yè)的空間載體和操作平臺，主要為直升飛機或其它飛機，用來裝載航空激光掃描測量系統(tǒng)所需要的各種儀器儀表和操作人員。

2.姿態(tài)測量和導(dǎo)航系統(tǒng)

GPS接收機、IMU慣性制導(dǎo)儀、導(dǎo)航計算機構(gòu)成了姿態(tài)測量和導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS接收機采用差分定位技術(shù)確定平臺的坐標。IMU慣性制導(dǎo)儀測量航飛平臺的姿態(tài)，用于對發(fā)射激光束角度的校正以及地面圖像的糾正。

GPS接收機可為飛機提供導(dǎo)航，應(yīng)能用圖文方式向飛行員和系統(tǒng)操作員提供飛機現(xiàn)在的狀態(tài)，即飛機現(xiàn)在離任務(wù)航線起點終點的距離、航線橫向偏差、飛行速度、航線偏離方向、航線在測區(qū)中的位置。系統(tǒng)應(yīng)能處理區(qū)域測量也能處理帶狀測量。

3.數(shù)字化激光掃描儀

數(shù)字化激光掃描儀是本系統(tǒng)的核心部分，它主要用來測量地物地貌的三維空間坐標信息。

4.數(shù)碼相機

數(shù)碼相機拍攝的航片寬度應(yīng)該調(diào)節(jié)到與激光掃描寬度相匹配。航片經(jīng)過糾正、鑲嵌可形成彩色正射數(shù)字影像。

5.數(shù)據(jù)處理軟件

激光掃描系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)量非常龐大，由特殊的專業(yè)軟件來處理。組成機載激光雷達測量平臺數(shù)據(jù)處理數(shù)碼相機激光系統(tǒng)姿態(tài)測量與導(dǎo)航系統(tǒng)同步控制慣性導(dǎo)航差分GPS激光系統(tǒng)作業(yè)流程DTM；數(shù)字地形模型（DTM,DigitalTerrainModel）最初是為了高速公路的自動設(shè)計提出來的（Miller，1956）。此后，它被用于各種線路選線（鐵路、公路、輸電線）的設(shè)計以及各種工程的面積、體積、坡度計算，任意兩點間的通視判斷及任意斷面圖繪制DEM;數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，縮寫DEM）是一定范圍內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標（X，Y）及其高程（Z）的數(shù)據(jù)集，它主要是描述區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布，是通過等高線或相似立體模型進行數(shù)據(jù)采集（包括采樣和量測），然后進行數(shù)據(jù)內(nèi)插而形成的。DEM是對地貌形態(tài)的虛擬表示，可派生出等高線、坡度圖等信息，也可與DOM或其它專題數(shù)據(jù)疊加，用于與地形相關(guān)的分析應(yīng)用，同時它本身還是制作DOM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

DSM:數(shù)字表面模型（DigitalSurfaceModel，縮寫DSM）是指包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基礎(chǔ)上，進一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程.DOM:利用數(shù)