激光雷達(dá)是一種主動(dòng)式遙感技術(shù),能夠精確的獲取目標(biāo)物的三維空間信息。隨著激光雷達(dá)系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)具備了獲取全波形數(shù)據(jù)的能力,進(jìn)一步推動(dòng)了激光雷達(dá)技術(shù)在相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用。全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)通過對(duì)返回脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化采樣記錄返回波形信息,因此相對(duì)于僅提供離散回波點(diǎn)云數(shù)據(jù)的系統(tǒng),全波形激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)分析處理可控性更強(qiáng),完全可以根據(jù)自己的行業(yè)應(yīng)用需求對(duì)全波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理以獲取更多信息,對(duì)森林結(jié)構(gòu)參數(shù)估測等研究是十分重要的。全波形文件使用的是通用的LAS格式,該格式主要是面向機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的,便于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)在不同硬、軟件之間的存儲(chǔ)和交換,目前普遍被用戶認(rèn)可,使用比較廣泛的是LAS1.3版格式。森林葉面積指數(shù)作為森林冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),在模擬森林生長、森林與大氣能量交換及火災(zāi)預(yù)測等方面均發(fā)揮著重要的作用。本文首先介紹了機(jī)載全波形激光雷達(dá)數(shù)據(jù)相關(guān)研究現(xiàn)狀,然后結(jié)合全波形數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及其分析處理的必要性,以白樺林為研究對(duì)象,通過對(duì)全波形數(shù)據(jù)解析讀取和分析處理,在傳統(tǒng)激光穿透指數(shù)LPI（Laser penetration index,LPI）計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合全波形... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２研究區(qū)飛行軌跡與航帶重疊區(qū)示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｌｉｇｈｔ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ａｎｄ?ｓｔｒｉｐｓ?ｏｖｅｒｌａｐ??本研?

可以以非常低的速度穩(wěn)定飛行，同時(shí)運(yùn)５飛機(jī)也是最為常見的農(nóng)林作業(yè)用機(jī)，適合用于??激光雷達(dá)林業(yè)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，如本研究采用的飛機(jī)型號(hào)就為運(yùn)５飛機(jī)。本研究Ｌｅｉｃａ?ＡＬＳ６０??機(jī)載全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)的基本工作原理大致如圖３－１所示。??３．２全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)??通過研究發(fā)現(xiàn)，若將脈沖檢測應(yīng)用到后向返回波形，從返回波形中記錄下標(biāo)明目標(biāo)??－１４－??

應(yīng)用因系統(tǒng)而異［８］。大多數(shù)商業(yè)系統(tǒng)是具有較高ＰＲＦ的小光斑（直徑０．２－０．３ｍ，取??決于飛行高度和光束發(fā)散角），它們?cè)谏⑸涿}沖內(nèi)提供著高點(diǎn)密度和準(zhǔn)確測高描述，如??圖３－２?（ａ）所示，然而大面積區(qū)域繪制需要大量外業(yè)調(diào)查。此外，小光斑全波形激光雷??達(dá)系統(tǒng)通常錯(cuò)過樹頂，很難確定在茂密的植被下是否已經(jīng)到達(dá)地面，因此，地面和樹高??不能很好地估計(jì)。大光斑全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)（直徑１０－７０?ｍ）増加了撞擊地面和頂蓋??的概率，避免了小光斑全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)的偏差，因此，返回波形給出了較寬區(qū)域內(nèi)??被截取表面的垂直分布記錄如圖３－２?（ｂ）所示，第一個(gè)全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)就是大光斑??的，主要由衛(wèi)星平臺(tái)承載，但在較高的飛行高度下，脈沖必須以較低的頻率和較高的能??量發(fā)射。??Ｔｉｍｅ?（ｎｓ）?Ｔｉｍｅ?（ｎｓ）??Ｅｍｉｔｔｅｄ?＿＿＿＿＿＿?０?卜？＿＿＿＿＿??ｐｕｌｓｅ?［１?Ｈｅｉｇｈｔ?（ｍ）?ｆ??：ｋ?ｔ??８Ｖ?ｌ?－ｅ?ｓ〇ｉ?ｗ?Ｗ??？??１００－???■丄?Ｄ?１００－＾—一１￣￣＾￣＾??ａ?ｂ??圖３－２小光斑全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)??（ａ）和大光斑全波形激光雷達(dá)系統(tǒng)（ｂ）在林木繁茂區(qū)域的發(fā)射和接收信號(hào)??Ｆｉｇ．３－２?Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ?ａｎｄ?ｒｅｃｅｉｖｅｄ?ｓｉｇｎａｌｓ?ｉｎ?ａ?ｗｏｏｄｅｄ?ａｒｅａ?ｗｉｔｈ??（ａ）?ａ?ｓｍａｌｌ－ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ?ｌｉｄａｒ?ａｎｄ?（ｂ）?ａ?ｌａｒｇｅ－ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ?ｌｉｄａｒ??當(dāng)小光斑時(shí)，所有目標(biāo)物對(duì)波形形狀都有很大的貢獻(xiàn)，但激光束很可能會(huì)丟失地??面。當(dāng)大光斑時(shí)


本文編號(hào)：3074938