лазерен приемник-предавател за сканиране ; GPS ; система за инерциални измервания и компютър за контролиране на дейността ( фиг . 1 ). Разработени са много видове сканиращи системи за различни цели и приложения . Въздушният лазерен скенер изпраща до измервания обект до 500.000 лазерни лъча за секунда и измерва точното време , за което всеки лъч отива и се връща обратно . Това време се използва за пресмятане на разстоянието , което снопът светлина изминава от скенера до обекта на изследване . Инерциалната система и gps устройството определят местоположението и точните координати за всяка от измерените точки . Друго предимство на системата е , че заснемането може да се извършва и през нощта , тъй като скенерът излъчва своя собствена светлина [ 7 ].
Фиг . 1 . Компоненти на системата за въздушно лазерно сканиране [ 8 ]
Лазерното сканиране се основава на условието за определяне на разстоянието , рез времето и скоростта на светлината : d = t / 2 * c , ( 1 ) където c ~ 3 * 108 m / s .
Резултатът от самото лазерно сканиране представлява облак от милиони на брой отделни точки . Тяхното пространствено положение се изчислява след полета с помощта на специализиран софтуер . Обикновено крайните резултати са готови в срок от няколко седмици , докато ( за сравнение ) е добре да се отбележи , че при класическите измервания затова са необходими месеци или дори години . Основните предимствата на въздушно лазерно сканиране са : доставянето на високоточна 3D информация за обектите и на надеждни и актуални данни , на удобствата , бързината и икономическата ефективност на измерванията и т . н . Като недостатъци на тази технология може да се посочат по-трудното извършване на обработката и анализа на данните и все още високата цена на използваната апаратура . Въздушно лазерно сканиране може да се използва за изследване във всяка сфера като проучване на труднодостъпни горски масиви , хидротехнически и водни съоръжения [ 6 ], открити кариери , културно-исторически забележителности и много други . Така например за изчисление на височината на горската растителност може да се създадат цифрови модели на терена и на местността и да се направи разграничение между точките от земната повърхност и тези от короните на дърветата . В резюме може да се посочат следните характерни черти на лазерното заснемане :
• Постигане на висока точност ;
• Бързодействие – така например само за един ден могат да бъдат заснети до 500-600 км от дадено линейно съоръжение ;
• Не се изисква извършването на предварителни геодезически измервания на обектите ;
• Възможност всички елементи на обекта да бъдат измерени директно ;
• Данните могат да бъдат ефективно анализирани ;
• Лазерните заснемания не се влияят от сезонни климатични ограничения [ 8 ].
2 . ВИДОВЕ МОДЕЛИ , КОИТО СЕ СЪЗДАВАТ ВЪЗ ОСНОВА НА ДАННИТЕ , ДОСТАВЯНИ ОТ ВЪЗДУШНОТО ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ
Суровите облаци от точки , получени от лазерното сканиране , подлежат на обработка . В зависимост от поставена цел могат да бъдат създадени различни триизмерни модели както на конкретни обекти , така и на самия релеф . Обработката включва изтриване на отразените сигнали , изчистване на шумовете , премахването на ненужни точки и други . Големи удобства предоставя използването на нормализиран цифров модел на терена ( nDSM ), създаден чрез LiDAR . Численият модел на релефа съдържа в себе си две компоненти . Първата компонента това е базата от цифрови данни за височините в границите на зададен участък от местността . Най-често тя е представена като списък от краен брой точки с техните координати и височини ( наричани изходни или опорни точки ). Втората компонента това е математическият апарат , чрез който се осъществява комуникирането с базата от данни . Той трябва да осигурява еднозначно определяне на височината на всяка точка от моделирания релеф .
Качествата на даден числен модел на релефа , важни за ползвателите , могат да се оценят по следните основни показатели :
• Точност на модела - Изразява се със средноквадратната грешка , с която се определя височината на която и да е точка на модела , спрямо нейната действителна стойност на местността .
• Бързодействие на модела - времето , за което се определя надморската височина Hi на конкретна точка по зададени нейни текущи координати Xi , Yi , отнесено към единица територия [ 12 ].
Фиг . 2 . Видове числени модели на терена [ 14 ]
От първичните облаци от точки могат да бъдат създадени следните основни видове модели ( фиг . 2 ):
• TIN – числен модел , при който релефът е представен като съвкупност от точки с известни координати и височини , разположение случайно в пространствено отношение , на базата на които се
8 ГКЗ 5-6 ’ 2021