激光雷达基本概述

LiDAR基本概述

概述

激光雷达基础及其应用&访问和分析

激光雷达数据

访问和分析GEDI激光雷达数据

太阳诱导荧光原理及其应用

访问和分析植被研究的SIF数据

•激光雷达的基本概念

•激光雷达数据的应用

•ICESat-2激光雷达数据的特征

•如何访问和分析ICESat-2激光雷达数据

主动和被动传感器

 

激光雷达-确定距离

 

激光雷达-确定高程

 

多重回波

 

穿透遮篷

 

激光雷达平台

 

激光雷达波长

•专注于陆地研究的激光雷达在绿色或近红外波长下运行。

 

激光雷达探测器模式

离散的

•记录代表波形曲线峰值的单个返回。

•离散系统可以记录每个激光脉冲的1-5次返回。离散返回激光雷达点的集合称为激光雷达点云。

完整波形

•记录返回光的分布。

•数据处理起来更复杂，但可能比离散激光雷达传感器包含更多信息。

光子计数

•记录与反射信号垂直分布内任何位置发生的单光子检测相关的到达时间。

离散激光雷达

•X、Y、Z强度

•当强度超过预定义的系统阈值时，会记录回报。

•记录多个退货（通常为1-5）。最后的返回对于探测地面特别重要。

 

离散激光雷达（续）

 

全波形激光雷达

•波形是返回的分布。

•可以从整个波形中提取比从离散返回中提取更有用的信息。

•数据处理非常复杂。

需要应用算法来过滤数据并提取有用的信息。

 

离散和全波形激光雷达的比较

 

光子计数

 

光子计数（续）

 

数据处理：估算地表和树冠高度

•识别每个脉冲的最后一击。假设最后一击是地面，但有时不是（例如，尤其是在茂密的森林中）。

•识别第一个点或与植被相关的点。

•通过从地面撞击中减去植被撞击来计算相对植被高度。

•外推样本，以估计您感兴趣区域的地表高度和树冠高度。

激光雷达与雷达的区别

激光雷达

-光学频率：

近红外和绿色（波长532和1064nm）

-高频和聚焦光束提供高空间分辨率

-仅限于晴朗的大气条件。

可昼夜运行。

雷达

-微波

频率：

波长比近红外长约100000倍

-波束宽度和天线尺寸（甚至是合成的）限制了空间分辨率

-可以在几乎任何类型的天气条件下运行。可昼夜运行。

激光雷达应用

•火灾-植被损失

•栖息地特征（结构和垂直组成部分）

•碳储存

•森林清查

•表面变形的变化

植被高度

 

覆盖分数

 

 

参考文献链接

The Fundamentals of LiDAR. Erika Podest, Ph.D., Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology