Повітряне лазерне сканування

Повітряне лазерне сканування виконується з будь-якого повітряного судна, зазвичай застосовуються літак або вертоліт. Принцип функціонування повітряних лазерних сканерів заснований на випромінюванні лазерного променя до об'єкта місцевості і назад. Сканування поперек напрямку руху носія виконується шляхом відхилення лазерного променя за допомогою скануючого механізму, а вздовж - внаслідок переміщення носія.

Основна функція лазера - генерація імпульсного або неперервного випромінювання, яке, відбиваючись від поверхні землі або наземних об'єктів, може бути використано для вимірювання дальності від джерела випромінювання до об'єкту, який викликав відображення.

Робота навігаційного блоку повітряного лазерного сканера заснована на взаємодії системи супутникової навігації (GPS / ГЛОНАСС) і інерціальної системи в режимі реального часу.

Технологія повітряного лазерного сканування має такі переваги:

1. короткий технологічний ланцюжок;

2. гарантія точності вимірювань;

3. відсутність наземних геодезичних робіт по планово-висотному обґрунтуванню при виконанні повітряного лазерно-локаційної зйомки за рахунок методу прямого геопозиціювання;

4. висока продуктивність робіт - темп збору даних відповідає темпу обробки - завдяки передачі в камеральну роботу закінчених топографічних даних;

5. відсутність залежності проведення робіт від часу доби та пори року;

6. широкий спектр застосування матеріалів лазерної локації.

Вихідний матеріал повітряного лазерного сканування:

1. Лазерно-локаційне зображення в далекомірної формі

Далекомірна форма подання лазерно-локаційної зображення відповідає розподілу в заданому координатному просторі тривимірної хмари лазерних точок з просторовими координатами X, Y, Z. Розподіл лазерних точок утворює просторовий образ об'єкта зйомки, який доступний візуальному аналізу, проведенню просторових вимірів і застосування обчислювальних методів геоморфологічного аналізу.

2. Лазерно-локаційне зображення у формі інтенсивності

Сучасні сканери - лідари - здатні реєструвати крім просторових координат ще й енергію імпульсу відображення - інтенсивність відбиття - I.

Лазерно-локаційних зображення у формі інтенсивності за своїми інформаційними властивостями надзвичайно близькі до природних чорно-білих фотографій (аерофотознімки у разі повітряного застосування), що дозволяє успішно використовувати їх для цілей візуального розпізнавання об'єктів і камерального дешифрування навіть без залучення традиційних аерофотознімальних даних.

Кожне вимірювання проводиться в певний момент часу, відтак ще однією координатою може служити значення t - час реєстрації лазерної точки.

Таким чином, вихідним матеріалом повітряного лазерного сканування є хмара точок, кожна точка якого володіє п'ятьма координатами: 3 просторових - X, Y, Z; інтенсивність - I і час реєстрації - t.

Області застосування повітряного лазерного сканування:

1. Нафтогазова та гірська промисловість:

- Великомасштабне топографічне картографування площинних та лінійних об’єктів у складі вишукувань, проектування, будівництва, інвентаризації об’єктів;

- Створення цифрових моделей;

- Діагностика продуктопроводів;

- Оцінка обсягів гірничої виробки, сніжної маси;

- Екологічний моніторинг і моделювання.

2. Електроенергетика

- Обстеження ЛЕП та інших об'єктів мережевого господарства (у тому числі електричних підстанцій);

- Створення тривимірних векторних моделей ЛЕП та інших географічних об'єктів у смузі відчуження;

- Оцінка стану рослинності, визначення місць можливих замикань;

- Створення фотокарт смуги відчуження.

3. Дорожнє господарство

- Проектування, будівництво та реконструкція трас автомобільних і залізних доріг;

- Визначення обсягів земляних робіт;

- Економічна оцінка проектів та ін

2. Лісове господарство

- Таксація лісу (визначення обсягу зрубаних і зростаючих дерев, запасу насаджень і приросту як окремих дерев, так і цілих насаджень);

- Визначення обсягу біомаси, кількості дерев, розподілу дерев за породами і висотами;

5. Кадастр і ін

6. Берегові лінії

- Моделювання та моніторинг повеней;

- Моніторинг ерозійних процесів;

- Проектування і будівництво берегових споруд, пірсів, дамб тощо