点云(1)
无论是基于激光雷达、摄影测量、雷达、声纳还是其他遥感传感器,地理数据采集系统都会产生数百万甚至数十亿个3D点。要想有用,数据需要经过组织。
技术进步有一个主要目标:让我们更容易完成任务。每一项新技术都必须表明它已经解决了一个问题,点云建模也没有什么不同。在很长一段时间里,进行土地调查是一种挑战。测量师、承包商和工程师在这些活动中投入了大量资源,增加了项目成本和工期。点云建模是一种新的概念,它改变了这一现状,使调查工地变得更加容易。
点云以一组数据点为特征,每个点由X、Y和Z坐标组成。每个数据点都表示一个表面积,从而形成一个三维结构,供测量师和工程师研究。此外,点云是可操作的,以揭示一个地点的更多细节,例如它的地形和特征。
因此,点云建模是创造点云的艺术,这是可能使用激光雷达和摄影测量。
激光雷达不一定是一个系统。相反,这一术语包含了点云建模中使用的工具,这些工具使用远程传感器从一个站点收集维度并将其转换为3D模型。从物体到环境,这些工具使用紫外线或近红外光绘制区域。该工具发送光脉冲,并测量脉冲返回地面或从无人机发射到扫描仪需要多长时间。基于激光系统的工作机制,脉冲通过增益介质,就像在EksmaOptics.com放大。然后激光雷达工具通过对一个圆进行多次扫描,将脉冲往返时间转换为方向和距离。最后,这些工具使用每次读取的X、Y和Z坐标在3D模型中创建点云数据。如果可能,将GPS时间戳添加到模型中。激光雷达适用于各种材料,包括云、岩石、雨,甚至气溶胶。它已被证明是一个宝石的人工作领域的物理访问可能是不可能的。
虽然这种方法非常有效,但也带来了一些挑战。首先,光束必须有可视通道,如果天气不好,这可能会很棘手。其次,地面反射会干扰数据收集。
这种方法不是依靠激光来绘制场地,而是使用无人机来捕捉场地的图片。安装在无人机上的摄像头可以完成这一任务。考虑到相机依赖于角度,有必要根据每个地点的环境条件调整相机。此外,操作相机的人还应该调整角度,以确保照片得到整个范围。
接下来是对照片的处理,以创建一个重叠的3D网格。重叠部分需要重建,创建网格的人必须填补数据点之间的空白。图像和角度越少,间隙越多,处理时间越长。
虽然有其他方法来创建3D模型,人们使用点云建模享受的好处:
一种点云建模方法是否比另一种更有效?就准确性而言,两种方法的有效率相似。因此,选择任何一种方法取决于您在项目中的需求以及实现其中一种技术的容易程度。
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在过去的几年里,激光雷达系统已经成为快速采集高密度三维点云的领先技术。这些系统的出现降低了成本,增加了成本。