Envirosense
hu | en
Technológia

Légi lézerszkennelés (LiDAR)

A légi LiDAR egy aktív távérzékelési technológia, amelynek előnye, hogy nagy területről gyorsan, nagy pontosságú adatgyűjtésre képes a föld felszínéről, és képes olyan területeken is mérni, ahol a földi geodéziai méréseket csak nagy erőforrásigénnyel lehetne megvalósítani.

A mérés alapelve a következő: a légi járműben elhelyezett szenzor lézersugarat bocsát ki a földfelszín felé, és méri a visszaverődés idejét, amiből távolságot számol (lézertávmérő). A nagy pontosságú navigációs rendszernek köszönhetően a szenzor helyét és helyzetét pontosan ismerjük, a mért távolság alapján a visszaverődési pont koordinátái (x,y,z) meghatározhatók. A lézerszkennelés alatt a repülési irányra merőlegesen lézernyaláb pásztázza a tájat, miközben a repülőgép meghatározott sebességgel halad a megtervezett repülési vonalon.

Egy kibocsátott lézerimpulzusból több visszaverődést kapunk, mivel az impulzus terjedése során különböző magasságú objektumokkal lép kölcsönhatásba, így az energiájának egy része a legközelebbi objektumról verődik vissza, a fennmaradó rész tovább halad és később verődik vissza. Így pl. erdős területen az impulzus egy része a korona szintről verődik vissza, míg a maradék része eljut a talajig, a felszínről információt nyújtva.

Különösen alkalmas a felszínborítás modellezésére, mezőgazdasági elemzésekre csakúgy, mint a városi és ipari területek felmérésére is.

Amennyiben a szenzor digitális mérőkamerával közös platformon (légi járművön) helyezkedik el, a légi lézerszkennelés és digitális ortofotó készítés szimultán hajtható végre egy repülés alkalmával.

A repülési időpontot a felvételezés célja alapján kell meghatározni. Általában egy tágabb időszakot érdemes megjelölni, amely időszakban készenlétben áll a felvételezést végző légi jármű, valamint a szenzort és a GNSS/INS rendszert a tervezett repülés előtt kalibrálni és tesztelni szükséges (kalibrációs célú felvételezéssel).

A légi lézerszkenner egy aktív rendszer, ezért a technológia sajátosságaiból adódóan az időjárási körülmények kevésbé befolyásolják, mint a fotografikus adatfelvételezéseket (ortofotózás, légi hiperspektrális felmérés). Mivel a felvételezés nem igényel fényforrást, tehát nem a visszavert napsugárzást detektálja, hanem a saját maga által kibocsájtott és visszaverődött lézerimpulzusokat rögzíti, ezért téli időszakban, valamint különleges esetekben éjszaka is végrehajtható, természetesen a kapcsolódó repülési szabályok (VFR) betartásával, valamint az elvárt adatminőség figyelembe vételével. Az egyéb időjárási körülmények (pl.: szél, pára, felhőborítás, eső) a repülés biztonsági követelményeknek megfelelően figyelembe veendő szempontok. Számos esetben a 100%-os felhőborítás mellett is lehetséges a lézerszkennelés, azokkal a feltételekkel, hogy a felhőalap a repülési magasság (AGL) felett van, valamint a repülés biztonsági feltételei teljesülnek.

A légi lézerszkennelt felvételek kalibrációjához és pontosságának vizsgálatához, minden esetben szükséges terepi adatok felvételezése, melyekre az általános geodéziai felmérés szabályai érvényesek.

A légi lézerszkennelés eredménye a georeferált ponthalmaz (pontfelhő), amely a felszín és a felszínen lévő objektumok (épületek, távvezetékek, fák, stb.) magassági értékeit jelenti. A légi lézerszkennelés legfőbb paramétere az egy négyzetméterre jutó visszaverődések számával adható meg (pontsűrűség: pont/m2).

A lézerszkennelt pontfelhőből különböző formátumú magassági modellek [digitális domborzat modell (DTM: tereptárgyak nélküli felszín magassági értékei) és digitális felszínborítás modell (DSM: talajfelszínen kívül az azon található természetes és mesterséges objektumok, tereptárgyak magassági értékei), borított felszín modell (nDSM), alacsony vegetáció réteg, mezőgazdasági növény réteg, távvezeték réteg, épületek réteg stb.] generálhatóak, melyekből további derivátumok (pl.: lejtőszög, görbület, lefolyási hálózat, kitettség stb.) készíthetők, ezzel segítve a szélesebb körű elemzési munkát.

DSM (bal) és DTM (jobb) közötti különbség

A DTM és a DSM alkalmazásának legfőbb területei

  • mezőgazdasági elemzések,
  • precíziós mezőgazdaság,
  • területi tervezések,
  • erdőgazdálkodás, biomassza becslés,
  • árvízi helyzet modellezése, lefolyás modellek számítása,
  • út-, vasút-hálózat tervezése,
  • magas feszültségű vezetékek, távvezeték hálózat tervezése,
  • földalatti vezetékek tervezése.

Kérdése van?

Technológiáinkkal kapcsolatban az címen várjuk érdeklődését.