Airborne LIDAR Bathymetry
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share

Airborne LIDAR Bathymetry

  • 1,221 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
1,221
On Slideshare
1,215
From Embeds
6
Number of Embeds
3

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
0
Likes
0

Embeds 6

http://www.linkedin.com 3
https://www.linkedin.com 2
http://www.slideshare.net 1

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Airborne Lidar Bathymetry
  • 2. Inleiding LIDAR (LIght Detection And Ranging) - Dataverzameling vanuit de lucht - Dataverwerking op de grond
  • 3. Inleiding Ontwikkeld vanuit nationale overheden: - V.S. - Canada - Australië - Zweden
  • 4. Inleiding - Werking - Nauwkeurigheid - Voor- en nadelen - toepassingen
  • 5. Werking Basisuitrusting: - Vliegtuig - Global Positioning System (GPS) - Inertial Navigation System (INS) - Video camera (facultatief) - Laserscanner + koeling
  • 6. Werking - vliegtuig - Vliegtuig of helicopter - Lage vlieghoogte - Lage snelheid
  • 7. Werking - GPS - Lokalisatie vliegtuig - Referentiestelsel - kGPS - dGPS
  • 8. Werking - INS - Inertial Navigation System - Stand vliegtuig - Gyroscopen (traagheid) Heave - 6 parameters: Sw ay - Rotatie rond 3 assen - Verplaatsing Surge langs 3 assen
  • 9. Werking – video camera - In sommige systemen - Down looking - Hulpmiddel voor hydrografen - herkenningspunten
  • 10. Werking - laserscanner Laser zender-ontvanger: - 2 pulsen van ≠ golflengten - Blauw-groen (zeebodem) - Infrarood (wateroppvlak) Scanner: - Roterende spiegel voor laser ⇒Brede strook pulsen (scanbreedte ~ vlieghoogte, rotatiehoek)
  • 11. Werking – laserscanner (I) - Uitzenden laserpuls - 1064 nm 532 nm frequentieverdubbelaar (rood) (blauw-groen) - Ontvangen gereflecteerde puls ⇒Tijd = 2x schuine afstand
  • 12. Werking – laserscanner (II) - Infrarood - Geen penetratie - Weerkaatst op wateroppervlak - Blauw-groen - Wel penetratie - Weerkaatst op zeebodem
  • 13. Werking – laserscanner (III) Kanalen ontvanger: - Blauw-groen 1 (bottom return) - Blauw-groen 2 (bottom return) - Infrarood (surface return) - Raman (surface return) - Raman-signaal: foton raakt watermolecules ~ uitgezonden signaal ~ rotatiesnelheid watermolecules - Data opslaan voor post processing
  • 14. Werking - reflectie - Sterkte reflectie wateroppervlak ~ vlieghoogte - Sterkte reflectie bodem ~ vlieghoogte ~ diepte - Te diep: reflectie vs ruis
  • 15. Werking - vlucht - Typische Lidar-vlucht - Lage vlieghoogte (200 m – 500 m) - θmax tussen 15°en 20° - Scanbreedte ≈ vlieghoogte / 2 - Dichtheid meting hoog (4x4 of 5x5) ⇒frequentie: 400 tot 1000 Hz Vb: h = 250 m v = 90 m/s => 1h : 65 km²
  • 16. Werking - scanpatroon Uitgezonden pulsen: - θ in richting beweging vliegtuig ⇒Sikkelvormige bogen bij scanning
  • 17. Nauwkeurigheid - Horizontale nauwkeurigheid - Vertikale nauwkeurigheid
  • 18. Nauwkeurigheid - Laserstralen - In lucht en over korte afstand - Fijn - Gecollimeerd - In water - Smalste bundel verstrooit - Doorsnede kegel ~ diepte
  • 19. Nauwkeurigheid - vertikale - IHO Order-1: 0,50 m - LADS Mk II (Perry) : - 95% binnen 0,24 m - Diepte: 6 – 30 m - SHOALS (NOAA): - 95% binnen 0,28 m
  • 20. Nauwkeurigheid – vertikale (I) - In stand houden: - Dagelijkse controle - Dubbel inmeten - Calibraties - Nauwkeurigheid ligt lager als - Zwakke signale - Extreem vervuild water - Zeer steile hellingen - Kleine objecten
  • 21. Nauwkeurigheid – vertikale (II) - Steile bodems ⇒Geometrisch probleem - Eindige diameter - Diepste punt inmeten ⇒Verplaatsing in horizontaal vlak ! vliegrichting
  • 22. Nauwkeurigheid – vertikale (III) - θ (off-nadir angle) - Vliegrichting t.o.v. Helling ⇒Kleine verschillen ⇒Complexe algoritmen Merk op: - Fouten niet van vertikale aard => Horizontale verplaatsing
  • 23. Nauwkeurigheid - horizontale - Lokatie meetpunt: 3 componenten - Positie vliegtuig - Surface spot t.o.v. vliegtuig - Bottom spot t.o.v. surface spot ? ? ?
  • 24. Nauwkeurigheid – horizontale I - Positie vliegtuig - kGPS - dGPS - Surface spot - Off-nadir angle (θ) - Vlieghoogte - Bottom spot - ~ diepte (verstrooiing)
  • 25. Voordelen - Snel en accuraat - Bedekt met ijs, ramen stormschade - Grote en kleine projectgebieden - Vanuit de lucht - Moeilijk, gevaarlijk, onmogelijk voor ‘waterborne technieken’ - Koraalrif, natuurgebied
  • 26. Voordelen I - ‘dual-mode’ (water + land) - Actief systeem (zendt zelf pulsen uit) - ‘s Nachts meten mogelijk - Lage vlieghoogte - Wolken boven vliegtuig
  • 27. Voordelen II - Belangrijkste: ‘cost efficiency’ - Experimenten: - Prijs Lidar = 1/5 tot 1/2 prijs waterborne - ~ omgevingsomstandigheden
  • 28. Nadelen - Maximale meetbare diepte - ~ Helderheid water - Bottem return relatief sterk en ruisvrij - Detectie kleine objecten - 1 m³
  • 29. Nadelen I - Belemmeringen - Regen, mist, lage bewolking - Laser weerkaatst in waterdruppels - Sterke wind - Rotskusten (kliffen) - Schuimkoppen - Hoge golven - Nevel - Verandering meetdensiteit
  • 30. Nadelen II - Hoge golven - Veerkeerd gemiddeld zeeniveau - Glinstering van de zon - Ruis - Verblinding - Niet op plaatselijke middag - Zeewierbanken - Verkeerdelijke detectie bodem
  • 31. Toepassingen - Nautische kaarten - Sedimentverplaatsing - Wrakdetectie - DTM (water, kust, land)
  • 32. Toepassingen I - Coastal zone mapping - Inspectie havens en havengeulen - Ondiepe wateren, moerassen, overstromingsgebieden
  • 33. Toepassingen II - Militaire doeleinden: - ‘Antisubmarine warfare’ - ‘Rapid environmental assessment’ - Ramen schade na orkanen e.d.
  • 34. Lidar - Vragen?