Laserskanning Lars Harrie, Lunds universitet Flera bilder har tagits fram av Gunnar Lysell, Lantmäteriet
Innehåll 1. Introduktion 2. Grundläggande teknik för flygburen laserskanning 3. Data från flygburen laserskanning 4. Viktiga begrepp och kvalitetsfaktorer inom laserskanning 5. Tillämpningar av flygburen laserskanning 6. Fordonsburen laserskanning 7. Terrester laserskanning 8. Bilder och 3D-data från drönare 9. Stadsmodeller
Passiv sensor Aktiv sensor Laserskanning baseras på aktiva sensorer
Olika typer av laserskanning Terrester (markbunden) laserscanning (bild från Reshetyuk, 2009) Bilburen laserscanning (bild från WSP hemsida) Flygburen laserscanning (bild från Lantmäteriet)
2. Grundläggande teknik för flygburen laserskanning Bild från Lantmäteriet
Känd position Känd riktning Elektromagnetisk strålning som kan penetrera moln etc. Vad ska registreras som en puls
Våglängder för flygburen laserskanning 800-1550 nm
Bestämning av skanningsenhetens position
Geometriska förhållanden i flygplanet
Tröghetsmätningar m.h.a. gyro Källa: http://www.ni.com och http://www.zess.uni-siegen.de
Bestämning av laserpulsens riktning Karin Nordkvist, SLU
3. Viktiga begrepp och kvalitetsfaktorer inom laserskanning Generellt gäller att ju lägre flyghöjd desto högre kvalitet Träffyta Flyghöjd påverkar Pulsfrekvens Punkttäthet
Träffyta Pulsfrekvens Antalet pulser per tidsenhet som sensorn sänder ut
Svepbredd och öppningsvinkel Skanningsfrekvens
Punkttäthet
Punkttäthet Lidar från drönare 100 punkter/m 2
Stråkutjämning
4. Data från flygburen laserskanning Ursprungligt punktmoln Klassificerade punkter
Vad som registreras av returnerad strålning
Orienteringskarta Ortofoto Höjdkurvor (från LS) Intensitetsskikt (från LS) Terrängskuggningskikt (LS) Objekthöjdsskikt (från LS) Källa laserskannade data och ortofoto: Lantmäteriet Lantmäteriet. Källa för produkter och karta: Malmö OK / Perola Olsson.
Objekthöjd Punkter i laserdata klassificerade beroende på höjd ovan mark (höjdmodellen). Höjd <1 m 1-3 m 3-5 m, 5-15 m > 15 meter GeoXD AB Bild från GeoXD AB
Höjdkurvor Framtagna med GRASS GIS (ej utjämnade)
Geometrisk modellering Lantmäteriverket och Digpro AB
Klassning av laserskannade data Lantmäteriverket och Digpro AB
5. Tillämpningar av flygburen laserskanning Delar av Norrköping. Karterat i DAT/EM Summit PC. LoD nivå 1 till LoD nivå 2.
Höjdmodell Höjdmodell över delar av Skövde kommun (framtagen av Blom)
Stadsmodeller Laserskannade data tillsammans med ortofoto och markbundna mätningar. Bilden framtagen av Terrasolid Oy.
Solkarta över Lund Används för planering av solenergi
Inspektion av ledningar m.m. Oftast helikopterburna sensorer. Framtagen av Blom.
Skogsinventering Areabaserad metod - Uppskattning av trädhöjd och virkesförråd (dvs. Skogsbeståndets volyminnehåll) - Gles laserskanning är tillräcklig (0,5 punkter/m 2 ) Enskilda-träd-metoden - Uppskattning av höjd, krondiameter och Trädtyp för enskilda träd. - Tätare laserskanning krävs (10 punkter/m 2 )
Historiska och arkeologiska inventering Benedict Alexander, Uppsala universitet, 2013
6. Laserskanning för orienteringskartor - Mer än höjd i en höjdmodell Bild från Perola Olsson och Lunds kommun
Nokia-Navtech Exempel på mätningsteknik för kommersiella kartor
7. Terrester laserskanning Fotograf:Yuriy Reshetyuk, HiG
Teknik för terrester laserskanning x rcos cos sin cos y r z rsin Inmätta punkter (xyz + intensitet) r z x y Laserskannerns koordinatsystem (Baserad på Staiger, 2003)
Typer av terrester laserskanners (Baserad på Staiger, 2003)
Våglängder för terrester laserskanning 500-1550 nm
Punktmoln Källa:Yuriy Reshetyuk, HiG
Modellering av byggnader
Registrering av flera punktmoln Överlapp Skanning 1 Skanning 2 Y z 1 x 1 y 1 Z X Y z 2 y 2 x 2 Skannerns koordinatsystem 1 Skannerns koordinatsystem 2 Källa:Yuriy Reshetyuk, HiG
Registrering med hjälp av måltavlor T1 T1 Skanning 1 T2 T2 Skanning 2 T3 T3 Konnektionspunkter T1 Skanning 1 T2 Skanning 2 Skanningar 1 och 2 registrerade T3 Överlapp (min 30%) Källa:Yuriy Reshetyuk, HiG
Registrering utifrån matchning av punktmoln Överlapp Skanning 1 Skanning 2 Överlapp Skanningar 1 och 2 registrerade Skanning 1 Skanning 2 Källa:Yuriy Reshetyuk, HiG
Registrering utifrån gemensamma geometriska objekt Överlapp Skanning 1 Skanning 2 Överlapp Skanningar 1 och 2 registrerade Skanning 1 Skanning 2 Källa:Yuriy Reshetyuk, HiG
8. Bilder och 3D-data från drönare
Punktmoln från drönarbilder
Punktmoln från drönarbilder
Ortofoto från drönarbilder
Ytmodell från drönarbilder 4.8 cm resolution
Ortofoto från drönarbilder 4.8 cm resolution
9. Stads- och byggnadsmodeller Stadsbyggnadskontoret, Malmö
Presentationsmodell LTH 3D-ortofoto
Analysmodell - Göteborg Källa: Göteborgs stad
Analysmodell
Byggnadsinformationsmodeller (BIM) (Källa: Wikipedia) "Building Information Modelling (BIM) integrates all of the geometric model information, the functional requirements and capabilities, and piece behaviour information into a single interrelated description of a building project over its life cycle. It also includes process information dealing with construction schedules and fabrication processes. (Chuck Eastman)