Skanery LiDAR do dronów

Skanery LiDAR mierzą odległości za pomocą impulsów laserowych i tworzą z nich trójwymiarowe chmury punktów terenu, roślinności i budowli. Systemy kompletne zawierają dodatkowo IMU i GNSS, aby poprawnie umiejscowić punkty w przestrzeni.

Echa na impuls

Ile odbić jednego impulsu jest analizowanych. Kilka ech pozwala jednocześnie zarejestrować grunt i roślinność, co jest kluczowe przy pomiarach lasów.

Dokładność (cm)

Wartość producenta w centymetrach, ale różnie definiowana: dokładność systemu, dokładność pomiaru odległości albo precyzja (powtarzalność). Znaczenie podano w notatce przy każdym wierszu; porównywać należy tylko wartości tego samego rodzaju.

Masa (g)

Masa skanera lub systemu. Decyduje, który dron uniesie ładunek i jak długo potrwa lot.

Zintegrowane IMU i GNSS

Prawda w przypadku kompletnych systemów pomiarowych z własną IMU i własnym GNSS. Same skanery bez tych elementów potrzebują zewnętrznego źródła pozycji i orientacji, aby dostarczać chmury punktów z georeferencją.

Liczba punktów (na s)

Liczba punktów pomiarowych na sekundę. W przypadku YellowScan jest to liczba impulsów lasera (shots), a nie punktów; kilka ech na impuls daje więcej punktów.

Zasięg (m)

Największa odległość pomiaru według producenta, zwykle dla dobrze odbijających celów. Na ciemnych powierzchniach zasięg jest mniejszy; warto sprawdzić w karcie katalogowej odniesienie do współczynnika odbicia.

Pole widzenia

Zakres kątowy skanowania, czasem z wzorem skanowania (liniowy, powtarzalny, niepowtarzalny). Szerokie pole widzenia obejmuje dużą powierzchnię na jeden przelot, skan liniowy daje bardziej równomierną gęstość punktów.

Długość fali (nm)

Długość fali lasera w nanometrach. Wpływa na klasę bezpieczeństwa dla oczu, zasięg i zachowanie na wodzie oraz roślinności; lasery zielone stosuje się do pomiarów batymetrycznych.

W pomiarach lasów kluczowa jest liczba ech na impuls, ponieważ pozwala jednocześnie zarejestrować grunt i korony drzew. Liczba punktów, pole widzenia i zasięg decydują, jaką powierzchnię i z jaką gęstością punktów obejmie jeden lot. Systemy kompletne ze zintegrowaną IMU i GNSS dostarczają dane z georeferencją; same skanery potrzebują do tego rozwiązania zewnętrznego. Dane o dokładności są definiowane niejednolicie i porównywalne tylko w obrębie tego samego rodzaju. Masa decyduje o wymaganej klasie drona i czasie lotu.

Dane o dokładności są mieszane (dokładność systemu, dokładność pomiaru odległości lub precyzja); znaczenie podano w notatce przy każdym wierszu.

W przypadku YellowScan liczba punktów to liczba impulsów lasera; w DJI L3 podano tylko częstotliwość impulsów.

Urządzenia LiDAR są urządzeniami laserowymi; należy przestrzegać klasy lasera podanej przez producenta.

Dlaczego liczba ech jest ważna?

Jeden impuls może odbić się od liści, gałęzi i gruntu. Analiza kilku ech pozwala zobaczyć grunt także pod roślinnością.

Czym różni się dokładność od precyzji?

Dokładność opisuje odchylenie od wartości rzeczywistej, precyzja rozrzut powtarzanych pomiarów.

Czy do LiDAR potrzebne jest RTK?

Do chmur punktów z georeferencją i dokładnością geodezyjną potrzebne jest precyzyjne określenie pozycji i orientacji, zwykle z RTK lub z obróbką końcową.