ФОТОГРАМЕТРИЯ , ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ , СПЪТНИКОВИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ЛИДАР В КЛАСИФИКАЦИЯТА НА ИЗОБРАЖЕНИЯ Инж . Йоана Църовска , УАСГ 1
SUMMARY
In this paper is analyzed laser scanning system LiDAR , which is now definitely among the most used and highly accurate method for obtaining three-dimensional spatial information of the earth ' s surface in worldwide . In essence , it is an electronoptical remote technology for determining distances to objects using a direct beam of light ( without need of direct access to the objects themselves ) - the three-dimensional laser scanner creates the so-called point cloud ( each of which contains geometric information for the object ) on the basis of which its form is determined by extrapolation . In addition , due to the high accuracy of the obtained real shapes of objects , laser scanning is one of the few possible technologies for creating digital models of objects with complex geometric shapes . The paper also compares experimentally obtained 3D terrain models , with a view to their application in subsequent computer classification . The conclusion is substantiated that these models are a reliable basis for performing object-oriented classification of multispectral images by defining different characteristics .
Key words : LIDAR , classification , terrain models
РЕЗЮМЕ
В доклада е анализирано лазерното сканиране ( ЛИДАР ), което понастоящем несъмнено се нарежда сред най-използваните и високоточни методи за добиване на триизмерна пространствена информация за земната повърхност в световен мащаб . По своята същност то се явява електронно-оптична дистанционна технология за определяне на разстоянията до обектите с използване на насочен сноп светлина ( без необходимост от пряк достъп до самите обекти ) - тримерният лазерен скенер създава така наречения облак от точки ( всяка от които съдържа геометрична информация за обекта ) на базата на която чрез екстраполация се определя формата му . Освен това , заради високата точност на получените реалните форми на обектите , лазерното сканиране се явява една от малкото възможни технологии за създаване на числени ( дигитални ) модели на обекти със сложна геометрична форма . В доклада е направено и сравнение на експериментално получени 3D модели на терена , с оглед прилагането им в последваща компютърна класификация . Обоснован е изводът , че тези модели се явяват надеждна основа за извършването на обектно-ориентирана класификация на многоканални изображения чрез дефиниране на различни характеристики .
Ключови думи : ЛИДАР , класификация , модели на терена
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
Лазерните сканиращи системи по своя принцип на действие са подобни на радиолокационните , но тъй като работят с по-малки дължини на вълната и имат високо пространствено разрешение с тях могат да се регистрират и по-малки обекти . Поради тези причини те са особено перспективни не само за целите на дешифрирането , но и за създаването на модели на терена и за решаването на много други задачи [ 6 ]. Въздушното лазерно сканиране представлява електронно-оптична дистанционна технология за определяне на разстояния до обекти с използване на насочен сноп светлина , без необходимост от пряк достъп до изследвания обект . Със своята висока точност на отразяване на реалните обекти , лазерното сканиране е eдна от малкото съвременни технологии за създаване на цифрови модели на обекти със сложна геометрична форма . Съществува наземно и въздушно лазерно заснемане . Тримерният лазерен скенер създава тaка наречения облак от точки , всяка от които съдържа интензитета и геометрична информация за своето местоположение . На тази база , чрез екстраполация , се определят заснетите обекти . Въздушните лазерни скенери се използват за картографиране , за определяне на релефа на местността , за създаване и актуализиране на ГИС и други . Въздушната лазерно сканираща технология осигурява висока точност , детайлни 3D измервания на земната повърхност , на растителната покривка , сградите и др . Технологията е разработена преди 15 години за военни цели . А първото нейно използване за комерсиални цели е направено в САЩ за изследване на растителността . В литературата технологията ЛИДАР е спомената първоначално през 1960 година като намираща приложение за изучаване на растителността ( на горските площи ). Данните се съхраняват във формат *. las . Те съдържат информация за координатите на всяка измерена точка , интензитета на сигнала и броя на отразените сигнали от обекта . Данните от Lidar се характеризират с гъстота на точките , която зависи от височината на летенето , честота на излъчване на сигнала , атмосферните условия и от редица други фактори . Например 3D моделирането в урбанизирани територии изисква поголяма гъстота , отколкото създаването на числен модел на извънселищни . Друга важна характеристика е точността на данните , която може да варира от милиметри до сантиметри , в зависимост преди всичко от условията на летенe . При въздушното лазерно заснемане скенерите са монтирани на самолети и могат да регистрират данни за обширни области от земната повърхност [ 11 ].
В техническо отношение въздушно лазерно сканиране включва четири главни съставни части :
1
Доклад , изнесен на XXXI Международен симпозиум „ Съвременни технологии , образование и професионална практика в геодезията и свързаните с нея области “, 3-5 ноември , 2021 г ., гр . София
ГКЗ 5-6 ’ 2021 7