daljinsko zaznavanje - In?titut za antropolo?ke in prostorske ?tudije ...

10 Lidar
Slika 10.3: Skenerji pri lidarskih sistemih za usmerjanje laserja uporabljajo nihajoča
zrcala, vrteča zrcala in optična vlakna.
Ločljivost meritve razdalje je torej neposredno povezana z ločljivostjo meritev časa
oziroma posredno z dolžino pulza oziroma njegovo obliko. Z diskretnimi lidarji lahko
razdaljo merimo na približno centimeter natančno, s posebnimi postopki obdelave in
dodatno opremo celo natančneje.
Lidar pri snemanju, kot smo že omenili, z relativno majhnim odtisom laserskega
žarka točkovno meri čas potovanja in vedno pogosteje tudi jakost odboja na površju.
Slednja je odvisna od deleža energije žarka, ki ga določena ovira prestreže, od njenih
odbojnih lastnosti (reflektivnost, površinska morfologija) ter od absorpcije v atmosferi.
Skeniranje lahko poteka v eni ali obeh smereh, odvisno od zgradbe snemalne naprave
(slika 10.3). Najpogosteje se uporabljajo nihajoča ali vrteča zrcala, obstajajo pa tudi
sistemi z optičnimi vlakni. Oblika snemalnega vzorca – to je položaj meritev na površju
– ni odvisna le od delovanja skenerja, ampak tudi od višine in hitrosti leta ter oblike
reliefa. Točke lidar praviloma zajema v enakih kotnih intervalih, razdalja med njihovimi
odtisi na površju pa ni konstantna. Zaradi različne geometrije znotraj pasu snemanja
(izrazito predvsem pri letalskem snemanju), ustavljanja in pospeševanja na robovih
pasu, so lahko točke razporejene zelo »nepravilno«, zato pri lidarju ne govorimo o
značilnih razdaljah, ampak le o gostoti točk (meritev) na kvadratni meter.
Laserski skener meri samo razdalje, pravi položaj odbojnikov pa lahko določimo, če
poznamo položaj in usmerjenost senzorja. Za vsak poslani impulz moramo v izbranem
koordinatnem sistemu, na primer WGS 84, poznati natančen položaj senzorja in kot
gledanja skenerja. Ker z laserjem razdalje brez večjih težav merimo z natančnostjo
enega decimetra, mora imeti tolikšno natančnost tudi sistem pozicioniranja. Kot je
prikazano na sliki 10.1, so lidarski sistemi opremljeni z diferencialnim sprejemnikom
globalnega pozicioniranja (differential global positioning system, DGPS) in inercialnim
navigacijskim sistemom (inertial navigation system, INS). Za uspešno geokodiranje lidarskih
meritev je trebna oba sistema natančno sinhronizirati s skenerjem.
10.2 Obdelava podatkov
Po snemanju z lidarjem dobimo dve podatkovni zbirki, in sicer podatke o položaju
sistema in podatke o odbojih oziroma razdaljah. Iz obeh podatkov lahko izračunamo
položaje točk odboja na površju. Ponavadi jim kot atribut pripišemo red odboja (prvi,
drugi, ..., zadnji) in če je mogoče tudi njegovo jakost. Končni rezultat je torej oblak
točk, ki predstavljajo odboje na različnih predmetih (slika 10.4).
Oblak lidarskih točk je zapisan s tremi prostorskimi koordinatami in praviloma več
atributi. Taka oblika zapisa pa ni najbolj primerna za analize, zato je treba lidarske
76