Technologie Laserscanning
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Laserscanning
TerraImaging gehörte zu den ersten Unternehmen in Europa, die mittels Laserscanning die Erdoberfläche abtasteten und war somit ein Pionier dieser Technologie. Seit den Anfangsjahren kommen Systeme des kanadischen Herstellers Optech zum Einsatz. Eingebaut in einem Flugzeug oder Helikopter setzen wir eine Vielzahl von verschiedenen Systemen (Optech ALTM 1020, 1225, 3033 und 2050, 3100 und Gemini) in Kombination mit 4k x 4k und 4k x 5k Digitalkameras ein. Mit bis zu Mit dieser Vielfalt an verfügbaren Systemen kann TerraImaging seinen Kunden schnell und effizient die gewünschten Datenprodukte liefern - mit oder ohne gleichzeitiger Aufnahme von digitalen Bilddaten. Punktdichten und Genauigkeiten können individuell den speziellen Anwendungen des Kunden angepasst werden und reichen bei Aufnahmen vom Flugzeug aus von einem Punkt pro m2 mit einer Genauigkeit von 5-10 cm bis hin zu den hochauflösenden Oberflächenmodellen einer Helikopter-Befliegung mit Dutzenden von Punkten pro m2 und Genauigkeiten bis zu 5 cm. Die Auflösungen der gleichzeitig aufgenommene Bilddaten liegen zwischen 3-15 cm (Helikopter) und 7,5-50 cm (Flugzeug).
Wie funktioniert es? Fest eingebaut in einem Flugzeug oder Helikopter emittiert der Sensor die Laserimpulse mit einer hohen Wiederholungsrate von mehreren zehntausend Messungen pro Sekunde, von denen jeder einzelne die Erdoberfläche und darauf befindliche Objekte trifft und einen Teil der Energie zum Sensor reflektiert. Ein Empfänger im Lasersystem registriert diese unterschiedlichen Reflexionswerte. Der an Bord befindliche Computer zeichnet den Zeitunterschied zwischen der Aussendung und dem Empfang des Signals auf, sowie die Intensität bzw. Stärke des reflektierten Impulses. Die Distanz zwischen Flugzeug/Helikopter und dem gemessenen Punkt auf der Erdoberfläche wird aus der Zeit errechnet, die das Lasersignal nach dem Aussenden und der Reflexion auf der Erde braucht, um wieder beim Empfänger anzukommen. Ein rotierender oder auch oszillierender Spiegel im Sensor scannt die Zeigerichtung des Sensors entgegen der Flugrichtung der Plattform und erzeugt einen Schwad von Messpunkten rechtwinklig zur Flugrichtung. Dies erhöht die Effizienz des Sensors. Die Entfernung zum gemessenen Punkt allein ist jedoch noch nicht ausreichend für die Erstellung präziser Höhendaten. Die Richtung des Laserimpulses und die Position des Scannersystems zum Zeitpunkt jeder einzelnen Messung muss ebenfalls aufgezeichnet werden. Um das zu erreichen, wird die Stellung des Laserscanners und seine Orientierung im Raum von einem Inertial Navigation System (INS) aufgezeichnet, während das Lasersystem die Richtung des Lasersignals in Bezug auf die Ausrichtung des Laserscanners registriert. Gleichzeitig wird die Position des Scannersystems im Raum durch das Differential-GPS (dGPS) bestimmt. Durch die Kombination dieser unterschiedlichen Daten - Entfernung zum Ziel, Orientierung, Position im Raum - ist es möglich, die präzisen Koordinaten für jeden einzelnen gemessenen Punkt in absoluten x-, y- und z-Koordinaten zu berechnen. Multiple Reflexionen inkl. den zurückgeworfenen Signalen der reinen, "nackten" Erdoberfläche (last pulse) ermöglichen die Berechnung digitaler Geländemodelle und digitaler Oberflächenmodelle. Durch den kombinierten Einsatz von maßgeschneiderter und Standard-Software können die Lage, Klassifikation, Attribute und Eigenschaften von Objekten automatisch identifiziert und bestimmt werden, insbesondere durch den zusätzlichen Gebrauch von gleichzeitig aufgenommenen Intensitäts- oder Bilddaten. Laserscanning-Produkte von TerraImaging werden in folgenden Bereichen eingesetzt:
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