車載雷射雷達

車載雷射雷達

車載雷射雷達是三維雷射掃瞄器和POS系統組成車載的監控系統,其目的就是為了能在更長更遠的範圍內建立DTM模型。

概述

車載激光雷達又稱車載三維雷射掃瞄器,是一種移動型三維雷射掃描系統,是目前城市建模的最有效的工具之一。

三維雷射掃瞄器

三維雷射掃瞄器是利用雷射的傳播速度快,直線型好的特點將雷射發射出去,並接收返回的信息來描述被測量物理的表面形態的。由於被測物體的反射率不同接收到的返回信息也有強弱之分。所謂的三維既是利用掃瞄器的水平轉動來覆蓋一整片區域。這個過程很類似民間的360度全景攝影。區別就是我們得到的“底片”不是圖像而是成千上萬個點組成的表面形態,在測量術語中叫做點雲。請見右圖的船體,看似是一副圖片,其實是由無數個雷射點組成的。不同的顏色就是雷射返回不同的反射率的表現。
DTM(Digital terrain Model)建模技術
DTM建模技術起初是用於高速公路建設的,他的技術核心就是利用三維雷射掃瞄器等設備掃描出的“點雲”通過適當的軟體處理來形成的三維模型(主要是將點連成線或者面)。這個過程可以叫渲染(用過PHOTOSHOP的應該對渲染有直觀的理解),也可以叫表面處理。隨著科技的發展,在使用三維雷射掃瞄器掃描的過程中我們還可以將照相機與雷射掃瞄器同步,那么在一次掃描就可以得到“點雲”和表面的“照片”兩種信息。然後在使用軟體將這兩種信息進行擬合,就得到了真正的被測量的目標的三維模型。這種技術在現今數位化的時代有著非常重要的意義。比如現在很熱的世博會的三維展館,之前的樂山大佛三維數字模型,數字山海關等,都是使用如此的技術做出來的。撥開神秘的面紗,從原理上講,其實是很容易的。
車載/船載雷射雷達
不論是車載還是船載甚至是機載的雷射雷達,其原理都是將三維雷射掃瞄器加上POS系統裝載車上。目的就是為了能在更長,更遠的範圍內建立DTM模型。GPS的的套用目的就是為了讓車子“知道”自己在任何時刻的位置,以方便擬合。。
在任何移動測量的系統中,做為賦予點雲和影像的地理坐標的來源——導航系統,都是其關鍵的部件。導航系統一般都會使用GPS和慣導單元。但是,地面上複雜的狀況,例如:樹木。建築物和立交橋等往往會阻斷GPS信號。因此,一套先進的導航系統必須包括其他輔助的感測器和完善的數據處理方法,以使得在GPS丟失信號的同時其航線的精度也能夠得到保障。

車載雷射雷達的套用

道路和高速公路方面的套用
1.公路測量,維護和勘察
2.公路資產清查(交通標誌,隔音障,護欄,下水道口,排水溝等)
3.公路檢測(車轍,道路表面,道路變形)
4.公路幾何模型(橫向和縱向的剖面分析)
5.結構分析(立交橋)
6.淹水評估分析
7.在 GIS系統中的疊加分析
8.滑坡分析,危害評估(滑坡變形測量與危害分析,滑石和流水分析)
9.交通流量分析,安全評估和環境污染評估
10. 土石方量分析
11. 駕駛視野和安全分析

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