激光雷达和高光谱对地探测技术.ppt

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1、激光雷达与高光谱遥感对地立体探测研究主要内容一、高光谱遥感技术二、激光雷达对地探测技术三、激光雷达和高光谱对地探测系统四、展望高光谱成像技术一、高光谱遥感技术高光谱遥感的三个空间层次一、高光谱遥感技术高光谱图像结构一、高光谱遥感技术LandsatIKONOS一、高光谱遥感技术上海大学一、高光谱遥感技术一、高光谱遥感技术上海市ETM假彩色合成图像一、高光谱遥感技术二、激光雷达对地探测技术代表最新空间技术、激光测距技术、计算机技术、高精度动态载体姿态测量技术和高精度动态差分定位技术发展和集成水平的激光扫描探测系统是获取地球表面信息，探

2、测、研究地球、火星、月球等行星真实形态的具有革命性意义的技术手段。将激光扫描仪与数码相机、GPS结合，快速、精确、低成本地获取现实世界的信息（空间定位信息＋数码影像），二者共同构成完整地球表面信息综合探测系统。20世纪60年代，人类就开始了利用激光作为遥感设备的探索。由于机载激光雷达具有穿透大气和水体、精确测距定位的能力，能够直接获取真实地面的高精度三维地形信息，因而引起了测绘界的浓厚兴趣。20世纪70年代的美国阿波罗登月计划中就应用了激光测高技术。20世纪80年代末，以机载激光雷达测高技术为代表的空间对地观测技术在多等级三维空间

3、信息的实时获取方面产生了重大突破，激光雷达探测得到了迅速发展。美国NASA成功研制了大气海洋LIDAR系统(AOL)和机载地形测量设备(ATM)等机载系统。20世纪90年代，欧美等发达国家先后研制出多种机载激光雷达测高系统,如TopScan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、Hawk2Eye等。目前国际上机载激光雷达探测系统（硬件）已具备对地综合探测能力，并已出现一些商用系统，成功地进行了火星、月球和地球形状的探测。美国、加拿大、澳大利亚、瑞典等国为浅海地形测量发展的低空机载系统，使用了机载激光

4、测距设备、全球定位系统(GPS)、陀螺稳定平台等设备，飞行高度500－600m，直接进行测距与定位，最终得到浅海地形(或DEM)。二、激光雷达对地探测技术一种典型的机载激光测深仪——SHOALS性能参数二、激光雷达对地探测技术鹰眼II机载激光雷达系统鹰眼II系统技术参数实时显示覆盖区域，深度，高度机器人界面便携式硬盘>4hours数据存储包括配线<180公斤系统重量水平位置X/Y=±0.5米，高程Z=±0.15米地形精度水中数据与陆地数据无缝结合0米最小深度可达70米一般secchi深度的3倍深度范围同上达到或高于国际航道测量组织

5、1级标准海底目标取决于测量参数（按照测量精度要求进行优化设置）平面位置：X/Y=±2.5米高程：Z=±0.25米水中测量精度水中数据与陆地数据无缝连接8点/平方米地形数据密度按照测量精度要求优化设定可设置为0.5-3米一般1.5×1.5米水中数据密度均匀覆盖测量区域（除了航带限制）扫描仪模式可选：美国Applanix510或欧洲IMUApplanix410定位系统通过控制扫描仪棱镜的双轴伺服系统进行补偿。根据导航系统建立参考点横向滚动±5degrees前后倾斜±7degrees航线偏离±20degrees速度±10%，高度±10%

6、，侧滑±5%飞行偏差补偿弥补根据测量的最好效果设定（同上）（0.6×高度）米航向扫描宽度按照测量精度要求优化设定200-450米高度可选：10MPixel相机1600*1200像素，每秒一个影像数码相机水陆同步测量64000点/秒陆地测量水陆同步测量4000点/秒深水探测注释性能功能（1）空间位置（姿态、距离），包括被探测目标的高程信息，由于获得了地面目标每一像元的高程信息，因而可以直接用于构建地面目标的数字高程模型（2）影像（反射率、强度），如果激光雷达的地面采样点充分密集并且同时获取激光回波信息，就可以不需要被动光电成像，直接

7、以激光雷达回波强度数据获得地面数字扫描激光影像（目标表面特性），结合地面高程信息可进一步生成地面的实时三维立体影像。目前国外已有机载激光扫描成像系统可以每点提供包括：姿态、距离、反射率、强度等多维信息。激光扫描强度数据还具备进行：城市大气环境和大气污染、海洋、湖泊和河流的水深、水下地形、水体泥沙含量等信息的潜在探测能力。机载激光扫描探测不受日照和天气条件限制，能全天候地对地观测，又可以同其他技术手段集成使用，在灾害监测、大气和水体环境污染监测、水深和水下地形探测、资源勘察、森林调查、测绘和军事等方面的应用具有独特的优势，有着其它对

8、地探测系统不可替代的优势。二、激光雷达对地探测技术激光雷达数据：陆地探测大气探测水体探测激光雷达具有大气和水体的穿透能力及高精度的测距与定位能力，空（天）基激光雷达可广泛应用于陆地、大气和水体的探测。二、激光雷达对地探测技术激光雷达应用：陆地探测激