科普丨激光(guāng)雷達（LiDAR）點雲數據知多(duō)少

作爲一名測繪小白

看到眼前這(zhè)些密密麻麻的(de)點

是否讓你感到眼前一黑(hēi)？

你能獲取哪些有用(yòng)的(de)測繪信息呢(ne)？

▲ 點雲信息查詢

▲ 機載激光(guāng)雷達數據獲取

其一，激光(guāng)雷達（LiDAR）包括了(le)激光(guāng)測距系統、光(guāng)學機械掃描單元、控制記錄單元、全球定位系統（Global Position System，GPS）、慣性測量系統（Intertial Measuremet Unit，IMU）以及一套成像設備等。其二，機載激光(guāng)雷達（LiDAR）進行采集點雲數據時(shí)除了(le)天氣需要滿足飛(fēi)行條件外，還(hái)需要獲得(de)空域許可(kě)，提前設計航線，實地勘察。

▲ 點雲數據獲取及解算(suàn)過程

▲ 點雲三維預覽

通(tōng)過對(duì)點雲數據進行自動化(huà)預處理(lǐ)，地面濾波，結合人(rén)工編輯對(duì)激光(guāng)點雲進行進一步的(de)精分(fēn)類，保留地面點，剩餘的(de)地面點通(tōng)過構建不規則三角網（TIN）等模型進行栅格化(huà)，可(kě)得(de)到高(gāo)精度的(de)數字高(gāo)程模型（DEM）數據，也(yě)可(kě)以轉換爲等高(gāo)線數據。

可(kě)用(yòng)于三維建模

随著(zhe)激光(guāng)雷達技術的(de)逐步成熟，三維激光(guāng)雷達技術制作的(de)三維模型精度高(gāo)，适用(yòng)範圍廣，外業工作量少，省時(shí)省力。在建築物(wù)的(de)房(fáng)屋輪廓提取、特征點檢測和(hé)三維重建工作上發揮了(le)重要作用(yòng)。且結合傾斜攝影(yǐng)技術，地物(wù)提取更加便捷，數據可(kě)視化(huà)程度更高(gāo)。

可(kě)用(yòng)于農林(lín)普查

機載激光(guāng)點雲可(kě)以用(yòng)于普查林(lín)木(mù)的(de)特征，例如樹木(mù)的(de)平均高(gāo)度、樹冠密度、生物(wù)量、林(lín)木(mù)儲量和(hé)植被覆蓋度。如果搭配高(gāo)光(guāng)譜成像儀，可(kě)以确定更多(duō)的(de)信息，如植被分(fēn)類、植被儲量、土壤變化(huà)等。其次，衍生數據可(kě)用(yòng)于監測森林(lín)生長(cháng)、風暴或火災造成的(de)損害等。

可(kě)用(yòng)于土方計算(suàn)

高(gāo)精度激光(guāng)點雲，可(kě)用(yòng)于構建地形三維模型，爲勘察設計提供斷面量測、坡度坡向量測、土方填挖量等信息，大(dà)大(dà)減少工程勘察設計中的(de)外業工作量，縮短工作周期。

可(kě)用(yòng)于監測地質災害

通(tōng)過地形三維模型的(de)建立，可(kě)以大(dà)面積監測地形的(de)變化(huà)，可(kě)以根據地形的(de)變化(huà)方向及地形的(de)變化(huà)量，作出風險評估，爲預防地質災害的(de)發生提供依據。例如，對(duì)滑坡體地表的(de)監測，特别是在陡坡下(xià)的(de)道路、鐵軌，以及削坡建房(fáng)等容易發生滑坡地區(qū)，能夠爲滑坡體成因和(hé)發育趨勢的(de)推斷提供重要依據。