4823843226

79

laserowego w leśnictwie

Rysunek 1. Schemat działania skanera laserowego LIDAR

Możliwości

Większość skanerów naziemnych ma obecnie zintegrowaną kamerę cyfrową dostarczającą obrazów wysokiej rozdzielczości. Zabarwienie chmury punktów LIDAR dokonywane jest na podstawie synchronizacji z obrazami z kamery cyfrowej (z obiektywami szerokokątnymi), przez co obraz LIDAR staje się bardziej „realny”. Jednocześnie można dokonać udrapowania (ang. draping) obrazu z kamery na model 3D obiektu wygenerowany z chmury punktów (Haala i in. 2004).

Stosowane obecnie systemy LIDAR w zakresie skaningu naziemnego można podzielić wg kryterium generowania wiązki promieniowania, jej modulowania i interpretacji, tj. na (Sternberg, Kersten 2007):

•    systemy generujące „impulsy” promieniowania (ang. pulse ranging), określające odległość do obiektu na zasadzie pomiaru czasu (ang. time of flight), jaki upływa od wysłania impulsu do jego powrotu,

•    systemy tzw. fali ciągłej, bazujące na przesunięciu i modulowaniu wysyłanej energii (ang. phase difference bądź phase shift).

Systemy „pulsacyjne” (Pulse ranging)

Generalnie, działanie skanera laserowego polega na pomiarze odległości urządzenia od badanych obiektów (np. pnia drzewa, konaru w koronie). W większości przypadków realizowane to jest przez pomiar czasu, jaki upływa od momentu wysłania światła lasera do jego powrotu do detektora, po uprzednim odbiciu od powierzchni celu. Znana wartość prędkości rozchodzenia się fali elektromagnetycznej (w próżni wynosi 299 792 458 m/s) oraz zarejestrowanego czasu pozwalają na obliczenie odległości obiektu od skanera. Urządzenie, poza czasem, rejestruje także kąt, pod jakim wysyłana jest wiązka lasera. Powyższe parametry czasu i kąta odchylania wiązki jednoznacznie pozwalają na wyznaczenie współrzędnych pomierzonych punktów w przestrzeni trójwymiarowej XYZ. Znając współrzędne skanera, bądź też dowolnych pomierzonych punktów (z tzw. chmuiy punktów; ang. point cloud), cały pomiar można wpasować np. w Państwowy Układ Współrzędnych Geodezyjnych 1992 (PUWG 1992) lub system odniesienia WGS84.