Hava Lidar Teknikleri: Lineer Lidar ve Foton Sayma Lidar

Abstract

LiDAR tekniklerindeki gelişmeler, hava platformlarından arazi topoğrafyası ölçmelerinde geleneksel lineer-mode LiDAR (LML) yöntemine alternatif olarak, Geiger-mode LiDAR (GML) ve tekli-foton LiDAR (Single-Photon LiDAR) yöntemlerini ortaya çıkarmıştır. Geleneksel LML çoklu foton kaydı ile mesafe ölçerken, GML ve SPL tek bir foton ile mesafe ölçer ve foton sayma LiDAR olarak isimlendirilirler. Bu yeni LiDAR teknikleri ile daha geniş alanlar kısa sürede ve düşük maliyetle ölçülebilmektedir. LiDAR ölçme verisi temel olarak sayısal yükseklik bilgisi içerir. Farklı LiDAR ölçme teknikleri bunlara ilave olarak yansıma değeri ve çoklu dönüş sinyallerini de kaydeder. Bu durum, açık arazi, bina ve bitki örtüsü ile kaplı alanlarda LiDAR ölçmelerinde farklılıklar oluşturur. Örneğin, çoklu dönüş sinyalleri kaydedilen LiDAR verisinden ağaç yükseklikleri belirlenebilirken, tek dönüş sinyali kaydedilen LiDAR verisinde bu mümkün değildir. Bu çalışmada LML ve foton sayma GML ve SPL teknikleri incelenmiştir. LiDAR tekniklerinin detayları verildikten sonra üstün ve zayıf özelliklerine vurgu yapılmıştır.

Developments in LiDAR techniques have revealed Geiger-mode LiDAR (GML) and singlephoton LiDAR (Single-Photon LiDAR) methods as an alternative to the traditional linear-mode LiDAR (LML) for terrain topography measurements from aerial platforms. While conventional LML measures distance with multi-photon recording, GML and SPL measure distance with a single photon and are called as photon counting LiDAR. These new LiDAR techniques can measure larger areas in a short time and at low cost. LiDAR measurement data basically includes numerical altitude information. Different LiDAR measurement techniques additionally record the reflectance values and multiple returns of the signals. This situation creates differences in LiDAR measurements in bare, buildings and vegetation covered lands. For example, tree heights can be determined from LiDAR data recorded with multiple return signals, while this is not possible with LiDAR data recorded with single return signal. In this study, LML and photon counting GML and SPL techniques were examined. After giving the details of these LiDAR techniques, their superior and weak features are emphasized.