【知识】LiDAR是什么？它在摄影测量有哪些应用？

浏览量：0发布时间：2024-04-03 16:21:13

什么是激光雷达？

LiDAR是光探测和测距的首字母缩写，也称为3D激光扫描。激光雷达于1960 年代首次使用，用于基于激光测量距离。它的工作原理是用激光照亮目标物体或空间，并记录激光返回传感器所需的时间，以高精度测量距离。

禅思L2激光雷达

禅思L2激光雷达点云

3D 激光扫描已在多个行业中得到应用，应用范围从移动到地面和机载数据收集项目。由于激光扫描可以准确测量距离，因此对于制作空间、物体和风景的数字 3D 再现非常有效。在这方面，它可以与摄影测量学竞争作为数字化现实的工具。LiDAR 方法产生地理参考和非彩色 3D 点云。这种密集的点云非常详细，通常包括摄影测量可能不容易识别的小物体，例如电缆或电线。然而，LiDAR 的执行成本可能很高，并且通常需要聘请专业的激光扫描公司来收集数据。

什么是摄影测量？

摄影测量是从图像进行测量的过程。对捕获的重叠图像进行处理以生成精确的空间模型。其主要目的是数字化现实以进行测绘。早期的摄影测量依靠高有利位置或热气球来收集航空数据。如今，使用无人机收集测量数据以及地面图像捕获的情况越来越普遍。摄影测量学用于各种行业，应用范围广泛，从法医犯罪现场测绘到精准农业。

激光雷达和摄影测量有什么区别？

首先，与摄影测量相比，激光雷达有一个很大的优势：它会产生自己的光。这意味着它不受天气条件的影响，例如云层和不断变化的照明条件，这会极大地破坏航空摄影测量数据的收集。地面和空中 3D 激光扫描都受益于此，而使用无人机或手持相机的摄影测量确实会在光线不足的情况下受到影响。

摄影测量

其次，激光雷达可以穿透树叶之间的空间并拾取小细节。激光脉冲将在树叶之间看到并直接测量树干或树下的地面，而摄影测量则依赖于照片，只重建表面可见的东西。

激光雷达

LiDAR 设法检测到茂密植被区域中的更多点以及可能对摄影测量具有挑战性的狭窄电缆。

然而，激光雷达通常很昂贵。可以使用包括消费类相机在内的各种相机，而不是专有的高规格专业工具，以不同程度的准确度进行摄影测量。

此外，摄影测量受益于一系列输出，包括彩色点云、纹理网格和正射镶嵌，而 LiDAR 仅生成点云。

摄影测量和激光雷达如何协同工作？

LiDAR 可用于执行与摄影测量类似的任务，并可以加强其输出。结合使用这两种技术意味着激光雷达，尤其是地面激光扫描，可以添加航空摄影测量数据可能遗漏的细节。因此，当 LiDAR 和摄影测量相结合时，它们会为项目带来更多细节，而这可能不是由任何一个单独完成的。

这在PIX4Dsurvey 中得到了例证，这是一种新的矢量化软件，弥合了摄影测量和 CAD 之间的差距。它使用户能够将摄影测量点云与使用其他技术（包括 LiDAR）获取的点云数据合并。通过提供对原始图像和点云的访问，点、折线、多边形和悬链线的矢量化和提取比以往任何时候都更加准确和快速。对于复杂的项目，例如电力线等狭窄物体，激光雷达可以帮助填补摄影测量数据收集方法可能遗漏的空白。该软件能够结合地面激光扫描使用摄影测量数据。