أكثر

بيانات LIDAR لشيكاغو

بيانات LIDAR لشيكاغو


هل هناك أي مصادر عامة أو خاصة لبيانات LIDAR لمدينة شيكاغو؟ لم يقودني البحث عبر الإنترنت إلى أي مصادر ، ولست متأكدًا من كيفية عمل العالم التجاري لـ LIDAR.

يجب أن تكون تباعد نقاط LIDAR في فترة زمنية يمكنني استخدامها لتقدير ارتفاع المبنى من آثار الأقدام.


هل شيكاغو تنتمي إلى مجلس الحكومات؟ غالبًا ما تسهل COG عقود LiDAR من خلال تجميع الأموال من البلديات المشاركة. وإلا يمكنك تجربة قسم نظم المعلومات الجغرافية في مدينة شيكاغو: [email protected]


مصدر آخر هو مقاطعة كوك التي لديها ليدار.


بيانات LIDAR لشيكاغو - نظم المعلومات الجغرافية

يُعلم كتاب Esri Workbook الجديد مهارات التحليل ، ويجمع بين بيانات Lidar وبرامج ArcGIS

ريدلاندز ، كاليفورنيا و [مدش] 5 أكتوبر 2015& mdash كتاب جديد نشرته Esri يعلم كيفية استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتحليل وتصور بيانات الليدار. Lidar هو نظام استشعار ضوئي عن بعد يستخدم الليزر لقياس التضاريس والنباتات والأشياء مثل المباني وقاع المحيط في بعض الأعماق. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من lidar لإنشاء نماذج عالية الدقة للارتفاع والتضاريس.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل يقدم المشكلات التي يجب حلها باستخدام بيانات lidar وأدوات التحليل الجغرافي المكاني في برنامج Esri's GIS ، ArcGIS for Desktop. يحتوي الكتاب على 10 وحدات تعليمية تركز على كيفية استخدام بيانات ليدار مع نظم المعلومات الجغرافية للإجابة على الأسئلة واتخاذ قرارات مستنيرة حول مواقف العالم الحقيقي. تشمل التمارين تحديد مساحة الأرض التي يجب حفرها لمرآب للسيارات تحت الأرض ، وتحديد موقع أبراج الهاتف الخلوي للحصول على أقصى تغطية للإشارة ، ووضع الألواح الشمسية بناءً على كمية الإشعاع الشمسي في منطقة ما لتحليل كيفية تغير الخط الساحلي بعد إعصار كبير وإجراء التأمين ضد الفيضانات خرائط معدل على أساس مناطق غمر الأعاصير.

يغطي الكتيب تقنيات تحليل بيانات lidar الأساسية ، والنمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد ، والتحليل الحجمي ، وخرائط الظل ، وتحليل ارتفاع الغطاء النباتي للغابات ، والتحليلات الأخرى المتعلقة بـ lidar. الكتاب عبارة عن كتاب مدرسي على مستوى الكلية للطلاب ومحترفي تكنولوجيا الجغرافيا المكانية وقد كتب بافتراض أن القراء على دراية بـ lidar ولديهم بعض الخبرة في استخدام برنامج ArcGIS for Desktop.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل هو الكتاب الثالث في سلسلة اتخاذ القرارات المكانية بقلم كاثرين كيرانين وروبرت كولفوورد. كيرانين مدرس في جامعة جيمس ماديسون في هاريسونبرج ، فيرجينيا. كولفورد هو أستاذ العلوم والتكنولوجيا المتكاملة في جامعة جيمس ماديسون. كتبوا اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد: كتاب عمل و اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية: مصنف ، تم نشره أيضًا بواسطة Esri.


ما هو الليدار؟

تكشف بيانات Lidar التي تم جمعها باستخدام طائرة مسح NOAA عن منظر من أعلى إلى أسفل وجانب منارة Loggerhead Key Lighthouse ، Dry Tortugas ، فلوريدا. يستخدم علماء الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) المنتجات المولدة بواسطة الليدار لفحص البيئات الطبيعية والتي من صنع الإنسان. تدعم بيانات Lidar أنشطة مثل نمذجة الغمر وعرام العواصف ، والنمذجة الهيدروديناميكية ، ورسم خرائط السواحل ، والاستجابة للطوارئ ، والمسح الهيدروغرافي ، وتحليل الضعف الساحلي.

ليدار ، والتي تعني كشف الضوء والمدى ، هي طريقة استشعار عن بعد تستخدم الضوء على شكل ليزر نابض لقياس النطاقات (مسافات متغيرة) إلى الأرض. هذه النبضات الضوئية و [مدش] مجتمعة مع البيانات الأخرى المسجلة بواسطة النظام المحمول جواً و [مدش] تولد معلومات دقيقة ثلاثية الأبعاد حول شكل الأرض وخصائص سطحها.

تتكون أداة الليدار بشكل أساسي من ليزر وماسحة ضوئية وجهاز استقبال GPS متخصص. الطائرات والمروحيات هي المنصات الأكثر استخدامًا للحصول على بيانات ليدار عبر مناطق واسعة. نوعان من الليدار طبوغرافيا وقياسات أعماق. عادةً ما يستخدم الليدار الطبوغرافي ليزر قريب من الأشعة تحت الحمراء لرسم خريطة للأرض ، بينما يستخدم ليدار الباثيمتر الضوء الأخضر الذي يخترق المياه لقياس ارتفاعات قاع البحر والنهر.

خريطة ليدار لخليج لينهافن ، فيرجينيا.

تسمح أنظمة Lidar للعلماء ومحترفي رسم الخرائط بفحص البيئات الطبيعية والتي من صنع الإنسان بدقة ودقة ومرونة. يستخدم علماء NOAA lidar لإنتاج خرائط ساحلية أكثر دقة ، وإنشاء نماذج ارتفاع رقمية لاستخدامها في أنظمة المعلومات الجغرافية ، للمساعدة في عمليات الاستجابة للطوارئ ، وفي العديد من التطبيقات الأخرى.

يمكن تنزيل مجموعات بيانات Lidar للعديد من المناطق الساحلية من بوابة الويب Office for Coastal Management Digital Coast.


ليدار لتوزيع إدارة الغطاء النباتي

تُجري ComEd برنامجًا تجريبيًا لإثبات مفهوم LiDAR والصور الفائقة الطيفية.

تقوم شركة كومنولث إديسون بإدارة الغطاء النباتي على مستوى الدائرة ، لمدة أربع سنوات ، على أساس دورة لأكثر من 18 عامًا. خلال هذا الوقت ، شهدت الأداة اتجاهًا هبوطيًا عامًا في الانقطاعات المرتبطة بالنباتات وأفضل مقاييس موثوقية الغطاء النباتي. تشير هذه النتائج إلى أن إدارة الغطاء النباتي المستندة إلى الدورة (VM) على مستوى الدائرة كانت ناجحة للمرفق خلال أول أربع دورات كاملة. ومع ذلك ، فإن زيادة أهداف الموثوقية بالإضافة إلى تحديات الميزانية المرتبطة بـ VM تدفع العديد من المرافق ، بما في ذلك Commonwealth Edison (ComEd) ، لاستكشاف تقنيات وطرق جديدة لتقليل التكاليف والانقطاعات المرتبطة بالأشجار.

يتعامل مقاولو تشذيب الأشجار في ComEd (TTC) مع معدلات لكل ميل على أساس إقليمي. يتم قطع الأشجار لتحقيق مسافات خلوص محددة ، والتي يمكن أن تخلق تنوعًا في عبء عمل TTC ​​اعتمادًا على أنواع الأشجار وكثافة المظلة. على سبيل المثال ، تُدفع TTC نفس التكلفة لكل ميل سواء كان الميل عبارة عن غابات كثيفة أو ميل من الحقول الزراعية. أثناء عملية تقديم العطاءات ، يجب أن تقوم TTC المحتملة بفحص ميداني لأكبر قدر ممكن من النظام وتقديم عرض تكلفة لكل ميل يراعي جميع احتياجات التشذيب.

تخدم ComEd الثلث الشمالي من إلينوي - بما في ذلك شيكاغو ، ثالث أكبر مدينة في الولايات المتحدة ، مع نظام توزيع يغطي ما يقرب من 35000 ميل دائري ، من المجتمعات الحضرية الكثيفة إلى حقول المزارع الريفية. قد يكون من الصعب على TTC توفير معدلات دقيقة تمثل حقًا جميع المتغيرات في النظام. بسبب عدم اليقين في العمل ، قد تقوم TTC بتضمين تكاليف إضافية في محاولتها للحماية من المجهول.

تقنية الاستشعار عن بعد

غالبًا ما تكون احتياجات تخصيص الطاقم تحديًا بسبب التباين في نطاق العمل. من خلال كونه تاريخيًا على عقد التكلفة لكل ميل ، لا تمتلك ComEd البيانات لتقدير عبء العمل لكل دائرة. على الرغم من أنه يمكن إنشاء متوسط ​​نطاق عمل لكل ميل دائرة ، إلا أن الاختلافات بين العمل لكل دائرة ، أو حتى الامتداد ، يمكن أن تتقلب ، مما ينتج عنه احتياجات متغيرة للقوى العاملة. لا تؤثر احتياجات الطاقم بشكل مباشر على إحدى المرافق مالياً على عقد التكلفة لكل ميل ، ولكن يمكن أن تتأثر بشكل غير مباشر إذا كان TTC يواجه صعوبة في تلبية مستويات التوظيف.

كشف الضوء وتحديد المدى (LiDAR) هي تقنية استشعار عن بعد تستخدم ضوء الليزر النبضي لتوصيف الكائنات وتحديد موقعها في مساحة ثلاثية الأبعاد. تم استخدام تقنية الاستشعار عن بعد من LiDAR في نقل VM لأكثر من عقد من الزمان. لقد ثبت أنه أداة مفيدة لتحديد الغطاء النباتي حول البنية التحتية للمرافق من خلال توفير تمثيل جغرافي دقيق للكائنات الموجودة على سطح الأرض. مع تطور التكنولوجيا ، انخفضت تكاليف جمع LiDAR ، ونتيجة لذلك ، بدأ LiDAR للتوزيع VM في الظهور كخيار ممكن لالتقاط النباتات المحيطة بنظام التوزيع.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الصور الفائقة الطيفية (HI) ، وهي تقنية جديدة نسبيًا في الأداة المساعدة VM ، هي تقنية استشعار عن بعد تميز أنواع الأشجار الفردية والبيانات الصحية على نطاق جغرافي كبير باستخدام الطائرات ذات الأجنحة الثابتة أو الطائرات ذات الأجنحة الدوارة. يعد الفهم الأفضل لتكوين الأنواع للنظام بأكمله معلومات قيمة لأن معدلات نمو الأشجار واحتمالية التسبب في انقطاع التيار يمكن أن تكون مرتبطة بالأنواع.

نطاق العمل التجريبي

أجرت ComEd دراسة تجريبية في صيف عام 2017 لفحص جدوى LiDAR و HI لتوزيع VM ، مع التركيز على التقاط كثافة الغطاء النباتي والأنواع والصحة وإنشاء نطاق عمل مستقبلي. كانت النظرية هي أن بيانات LiDAR يمكن استخدامها لإعادة هيكلة عقود تخليص الخطوط المستقبلية من تسعير ميل الدائرة إلى عقد نطاق عمل أكثر دقة ، مثل مسافة القطع الخطية أو الوحدة القائمة.

تم اختيار أربع مناطق جغرافية متميزة للطيار لالتقاط تنوع منطقة خدمة ComEd. تمثل المنطقة الشمالية الشرقية / الوسطى الشرقية (NE / CE) منطقة ضواحي بها محميات غابات ومظلة كثيفة الأشجار. تمثل منطقة إيفانستون منازل عالية الكثافة بأشجار وأزقة ناضجة. تمثل المنطقة الجنوبية الشرقية (SE) منطقة حضرية عالية الكثافة مع أنواع الأشجار والأزقة ذات الأشجار الضعيفة. تمثل المنطقة الشمالية الغربية (شمال غرب) منطقة ريفية منخفضة السكان مع الزراعة وكثافة الأشجار المتناثرة. في المجموع ، كانت تغطية المنطقة التجريبية حوالي 2.5 ٪ من منطقة الخدمة على أساس الأميال التي قطعتها الدائرة.

استخدم الطيار اقتناء LiDAR من خلال الطائرات ذات الأجنحة الثابتة لتقليد الاستحواذ الكامل على النظام. بدأ الاستحواذ على LiDAR في يونيو 2017 ، مع توفر البيانات المعالجة بحلول نهاية يوليو 2017. وقد أعطت ComEd بائعي LiDAR فرصة لعرض التسليمات الإضافية ، ولكن الحد الأدنى الإجمالي للتسليم المطلوب كان على النحو التالي:

  • مجموعة بيانات LiDAR التي تمت معالجتها لاحقًا بتنسيق نظام المعلومات الجغرافية (GIS) القياسي المستند إلى ESRI ، وتصنيف أعمدة المرافق وخطوط التوزيع وحجم أوراق الشجر وتيجان الأشجار ومواقع الأشجار المتعلقة بخطوط التوزيع والمباني والعوائق المحيطة بالإضافة إلى قربها من خطوط التوزيع.
  • HI اقتناء وتحليل أنواع الأشجار والصحة.
  • أي برنامج احتكاري مطلوب للعرض.

تمت مقابلة خمسة بائعين ودعوتهم لتقديم العطاءات. تم تطوير بطاقة أداء التقييم لتصنيف البائعين بناءً على معايير مثل الخبرة الفنية (توزيع VM) ، وقيادة المشروع ، والقدرات الفنية ، والتسليمات ، والتسعير. تم اختيار اثنين من البائعين. أجرى البائع A استحواذ LiDAR و HI لـ NE / CE و Evanston ، بينما أجرى البائع B اقتناء LiDAR والأشعة تحت الحمراء القريبة في جميع المناطق الأربع.

جمع البيانات الميدانية

سلم المورّد "أ" جميع البيانات المطلوبة من يوليو 2017 إلى سبتمبر 2017. ولم يكن البائع "ب" قادرًا إلا على توفير التسليمات الجزئية حتى ديسمبر 2017 ، وفي ذلك الوقت تمت إعادة التفاوض بشأن عقده وإغلاقه بسبب القيود الزمنية.

تم إجراء المراجعات الميدانية بواسطة ComEd كإجراء فحص لضمان جودة البيانات. كان لدى البائع B عدة مواقع حيث كان تكوين الدائرة غير صحيح. في المناطق التي سافر فيها كلا البائعين ، أجريت مقارنة جنبًا إلى جنب. كان هناك العديد من المناطق حيث قام البائع A بتعيين الدائرة بشكل صحيح ولكن البائع B لم يفعل ذلك. من المعتقد أن الخوارزميات الخاصة بالمورد لتخطيط البنية التحتية هي سبب الأخطاء. كان أحد الأخطاء الشائعة من قبل كلا البائعين هو تفسير الموصلات حيث تعمل الأسلاك المحايدة على نفس ارتفاع الموصلات الأولية. على سبيل المثال ، إذا انتهت مرحلة واحدة عند قطب لكن سلكًا محايدًا استمر لفترة أخرى على نفس الارتفاع ، فإن البائعين حددوه بشكل غير صحيح على أنه استمرار للخط الأساسي. كان تفسير الموصلات هو الانحراف الأكثر شيوعًا في رسم الخرائط للبنية التحتية ، لذلك فهو شيء يجب ملاحظته لأي عمليات استحواذ LiDAR في المستقبل.

تم استخدام أداة تحديد النطاق أثناء الاستعراضات الميدانية لقياس الغطاء النباتي ومساحات السطح الصلبة ، والتي تمت مقارنتها بعد ذلك بالبيانات التي قدمها البائعون. بشكل عام ، تم العثور على التصاريح دقيقة ، مع الأخذ في الاعتبار حدوث شهرين إلى ثلاثة أشهر من موسم النمو منذ جمع البيانات الأولية.

كانت المراجعة الميدانية لبيانات صحة الشجرة غير حاسمة. عند مراجعة تحليل صحة البائع "أ" لكل نوع ، وجد أن الأنواع الصنوبرية بها نسبة أعلى من الأشجار غير الصحية من الأنواع المتساقطة الأوراق. يُعتقد أن استخدام نفس مؤشر الصحة القياسي للأشجار الصنوبرية والأشجار المتساقطة أدى إلى انحراف التصنيفات الصحية. تم العثور على أنواع الأشجار من خلال HI لتكون دقيقة إلى حد ما في هذا المجال ، مع دقة عامة أبلغ عنها البائع بنسبة 78 ٪.

استنادًا إلى عدة سنوات من نتائج التحقيق في انقطاع التيار الكهربائي ، يعتبر الدردار السيبيري والقيقب الفضي دائمًا أهم نوعين من الأنواع المسببة للانقطاع. لذلك ، تم التركيز بشكل إضافي على ضمان تحديد هذه الأنواع بشكل صحيح. تم إعداد مصفوفة الارتباك لمنطقة NE / CE. يوضح دقة المنتج ، وهي التحقق من صحة مجموعة بيانات معروفة ، ودقة المستخدم ، والتي تمثل دقة التصنيف الميداني. بلغت دقة الدردار السيبيري 93.3٪ ودقة المنتج 82.4٪ ، بينما بلغت دقة القيقب الفضي 74.4٪ و 98.3٪ على التوالي.

التسعير الحجمي

كان المفهوم الأولي للطيار هو استخدام البيانات لتطوير مسافة القطع الخطية أو الهيكل التعاقدي القائم على الوحدة. العامل المحدد في التقليم الخطي هو أنه يأخذ في الاعتبار بُعدًا واحدًا فقط من الغطاء النباتي ، ومع ذلك ، قد تحيط الأشجار بخطوط الطاقة من الأعلى والجوانب ومن أسفل. نظرًا لأن LiDAR يمكنه التقاط منتج ثلاثي الأبعاد ، فقد تم تطوير حجم القطع (قدم مكعب) كمفهوم يجب استكشافه.

طلبت ComEd من البائعين تقديم حسابات حجمية لكل مجال من مناطقهم التجريبية. تم حساب حجم الغطاء النباتي في دائرة نصف قطرها 10 أقدام من خطوط التوزيع ، حيث أن 10 أقدام هي متوسط ​​مسافة الخلوص المطلوبة في ComEd أثناء صيانة الدورة. تم إعداد عرض ثلاثي الأبعاد لبيانات LiDAR مع زحف الغطاء النباتي حول خطوط التوزيع. تمت إضافة مخطط أسطوانة أحمر إلى الصورة للمساعدة في تصور نصف قطر القطع البالغ 10 أقدام حول الخطوط.

بمجرد استلام البيانات الحجمية ، أرسل ComEd TTC ذي الخبرة إلى مناطق محددة داخل المناطق التجريبية NE / CE و NW و SE لحساب ساعات طاقم الشجرة اليدوية والرفع التي ستكون مطلوبة لتقليص المنطقة لمواصفات تقليم الدورة. تم تحديد مناطق محددة ضمن ثلاث من أربع مناطق ، بدلاً من كل منطقة بأكملها ، بسبب قيود الوقت. تم تحويل الساعات المقدرة التي قدمتها TTC إلى التكلفة الإجمالية لكل منطقة محددة باستخدام معدلات الوقت والمعدات (T&E) الحالية.

تم تقسيم التكاليف الإجمالية على حجم LiDAR في المناطق المحددة لتطوير التكلفة الإقليمية لكل قدم مكعب (دولار / قدم مكعب). تم تطبيق $ / cu ft على جميع المناطق التجريبية ومقارنتها بمتوسط ​​أسعار الدولار / ميل الإقليمي لمدة أربع سنوات. تم حساب المدخرات الإجمالية المحتملة بنسبة 5.4 ٪ باستخدام هذه الطريقة.

هناك ميزتان رئيسيتان للتسعير الحجمي يتجاوزان الوفورات المحتملة التي لوحظت بالفعل وهما منشئ نطاق العمل والمنافسة المتزايدة المحتملة في العطاءات. إذا كان من الممكن تطوير خط أساس لساعات / قدم مكعب وتم نقل LiDAR للدوائر في الدورة ، فيمكن تحديد نطاق العمل واحتياجات الطاقم على أساس كل فترة لمدة عام دورة كاملة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم توفير البيانات الحجمية أثناء عملية تقديم العطاءات ، فسيؤدي ذلك إلى إنشاء ساحة متسقة وقابلة للمقارنة ، وبالتالي فإن جميع TTC المحتملة ستتلقى نفس نطاق العمل بدلاً من تحديد الأسعار فقط على السير في جزء من الخطوط أو TTC الحالية باستخدام التاريخ البيانات. تؤدي زيادة المنافسة على العطاءات إلى زيادة الأسعار التنافسية. كما أن وجود نطاق عمل محدد مدرج أثناء العطاء من شأنه أن يزيل أو يقلل من مخاطر TTC في أسعارها. إن امتلاك نطاق العمل الدقيق سيفيد أيضًا الفائدة في مفاوضات العقد.

بشكل عام ، أكد الطيار أن LiDAR يمكنه التقاط قرب الأشجار من أسلاك التوزيع بدقة عالية. كان لدى البائع A دقة نسبية تبلغ 6.6 سم بمتوسط ​​31.33 نقطة لكل متر مربع (PPMS). تم تحديد جميع الأشجار الواقعة على مسافة قريبة بشكل فردي ، على مقربة من الأسلاك وصحة الأشجار والأنواع. يمكن استخدام معرفة كثافات الغطاء النباتي وتكوين الأنواع والصحة للتنبؤ بأضرار العواصف والبرامج الافتراضية القائمة على الموثوقية. فائدة أخرى هي تحديد جميع الدوائر المكدسة ، سواء كانت مغذيتان بقدرة 12 كيلو فولت أو 12 كيلو فولت و 34 كيلو فولت على نفس القطب.

بموجب هيكل عقد ComEd الحالي للتكلفة لكل ميل دائرة ، يتم دفع TTC لكل ميل دائرة بغض النظر عما إذا كانت الدوائر على نفس القطب. يحدد LiDAR جميع المغذيات المكدسة ومعلومات الغطاء النباتي حولها ، لذلك يمكن تطوير هيكل عقد منقح باستخدام هذه المعلومات مع تحقيق وفورات كبيرة محتملة في التكاليف.

تضمنت القياسات غير المتعلقة بالغطاء النباتي التي تم إجراؤها أثناء الطيار الأسلاك إلى الأرض ، والأسلاك إلى الأسلاك ، ومن الأسلاك إلى الهيكل ، وطول الامتداد ، وارتفاع القطب ، والتحديد الجغرافي لأصول المرافق. توفر هذه القياسات جنبًا إلى جنب مع بيانات الغطاء النباتي مزايا إضافية مثل التحقق من صحة وتحديد أولويات تصاريح الخطوط لفحص الصيانة ، والتحقق من صحة الحلول الهندسية للدوائر ذات الأداء الضعيف وتحديد مرفقات الطرف الثالث.

تتمثل خطة ComEd في إجراء تنفيذ مرحلي للتوزيع LiDAR لتطوير مفهوم التسعير الحجمي بشكل أكبر وترسيخ الفوائد المحددة. سيتم نقل جزء من دوائر تقليم الدورة لعام 2020 في عام 2019 لجمع بيانات LiDAR ، بما في ذلك وحدات التخزين. سيتم بعد ذلك تحليل هذه البيانات حتى عام 2020 ، مع مقارنة ساعات القطع الفعلية مع الحجم لتطوير ساعات أساسية / قدم مكعب. وستتم مشاركة البيانات مع TTC للمساعدة في تحديد التسعير الحجمي كمنهجية معترف بها.

بالإضافة إلى الحجم ، سيتم إجراء مزيد من الاستقصاء حول الفوائد الأخرى للغطاء النباتي وغير الغطاء النباتي. بناءً على النتائج التجريبية ، يمكن أن تكون الخطوة التالية المستقبلية هي تنفيذ النظام بالكامل مع عقود تسعير حجمية جديدة.


بيانات LIDAR لشيكاغو - نظم المعلومات الجغرافية

يُعلم كتاب Esri Workbook الجديد مهارات التحليل ، ويجمع بين بيانات Lidar وبرامج ArcGIS

ريدلاندز ، كاليفورنيا و [مدش] 5 أكتوبر 2015& mdash كتاب جديد نشرته Esri يعلم كيفية استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتحليل وتصور بيانات الليدار. Lidar هو نظام استشعار ضوئي عن بعد يستخدم الليزر لقياس التضاريس والنباتات والأشياء مثل المباني وقاع المحيط في بعض الأعماق. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من lidar لإنشاء نماذج عالية الدقة للارتفاع والتضاريس.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل يقدم المشكلات التي يجب حلها باستخدام بيانات lidar وأدوات التحليل الجغرافي المكاني في برنامج Esri's GIS ، ArcGIS for Desktop. يحتوي الكتاب على 10 وحدات تعليمية تركز على كيفية استخدام بيانات ليدار مع نظم المعلومات الجغرافية للإجابة على الأسئلة واتخاذ قرارات مستنيرة حول مواقف العالم الحقيقي. تشمل التمارين تحديد مساحة الأرض التي يجب حفرها لمرآب للسيارات تحت الأرض ، وتحديد موقع أبراج الهاتف الخلوي للحصول على أقصى تغطية للإشارة ، ووضع الألواح الشمسية بناءً على كمية الإشعاع الشمسي في منطقة ما لتحليل كيفية تغير الخط الساحلي بعد إعصار كبير وإجراء التأمين ضد الفيضانات خرائط معدل على أساس مناطق غمر الأعاصير.

يغطي الكتيب تقنيات تحليل بيانات lidar الأساسية ، والنمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد ، والتحليل الحجمي ، وخرائط الظل ، وتحليل ارتفاع الغطاء النباتي للغابات ، والتحليلات الأخرى المتعلقة بـ lidar. الكتاب عبارة عن كتاب مدرسي على مستوى الكلية للطلاب ومحترفي تكنولوجيا الجغرافيا المكانية وقد كتب بافتراض أن القراء على دراية بـ lidar ولديهم بعض الخبرة في استخدام برنامج ArcGIS for Desktop.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل هو الكتاب الثالث في سلسلة اتخاذ القرارات المكانية بقلم كاثرين كيرانين وروبرت كولفوورد. كيرانين مدرس في جامعة جيمس ماديسون في هاريسونبرج ، فيرجينيا. كولفورد هو أستاذ العلوم والتكنولوجيا المتكاملة في جامعة جيمس ماديسون. كتبوا اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد: كتاب عمل و اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية: مصنف ، تم نشره أيضًا بواسطة Esri.


يعد تصنيف المسار مشكلة أساسية للقيادة الذاتية والتوطين بمساعدة الخرائط. تعتمد العديد من الخوارزميات الحالية على مرشحات 1D أو 2D مصممة خصيصًا لاستخراج ميزات علامات الممرات من الصور الملونة أو بيانات LiDAR. ومع ذلك ، لا يمكن أن تكون هذه الميزات المصنوعة يدويًا قوية في ظل ظروف القيادة والإضاءة المختلفة.

في هذا البحث ، نقترح خوارزمية جديدة لدمج الصور الملونة وبيانات LiDAR معًا. تتكون الخوارزمية لدينا من مرحلتين. في المرحلة الأولى ، نقوم بتقسيم أسطح الطرق وتسجيل بيانات LiDAR مع الصور الملونة المقابلة. في المرحلة الثانية ، نقوم بتدريب الشبكات العصبية التلافيفية (CNN) لتصنيف تصحيحات الصور إلى علامات حارة وغير علامات. بالمقارنة مع الخوارزميات القائمة على الميزات المصنوعة يدويًا ، تتعلم الخوارزمية الخاصة بنا مجموعة من النوى لاستخراج ودمج الميزات من طريقتين مختلفتين. يُظهر معدل التصنيف على مستوى البكسل في تجاربنا أن خوارزمية لدينا قوية في ظروف مختلفة مثل الظلال والانسدادات.


ريدلاندز ، كاليفورنيا ، 5 أكتوبر 2015 - كتاب جديد نشرته Esri يعلم كيفية استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتحليل وتصور بيانات الليدار. Lidar هو نظام استشعار ضوئي عن بعد يستخدم الليزر لقياس التضاريس والنباتات والأشياء مثل المباني وقاع المحيط في بعض الأعماق. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من lidar لإنشاء نماذج عالية الدقة للارتفاع والتضاريس.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام GIS و Lidar: يعرض كتاب العمل المشكلات التي يجب حلها باستخدام بيانات lidar وأدوات التحليل الجغرافي المكاني في برنامج Esri & # 8217s GIS ، ArcGIS for Desktop. يحتوي الكتاب على 10 وحدات تعليمية تركز على كيفية استخدام بيانات ليدار مع نظم المعلومات الجغرافية للإجابة على الأسئلة واتخاذ قرارات مستنيرة حول مواقف العالم الحقيقي. تشمل التمارين تحديد مساحة الأرض التي يجب حفرها لمرآب للسيارات تحت الأرض ، وتحديد موقع أبراج الهاتف الخلوي للحصول على أقصى تغطية للإشارة ، ووضع الألواح الشمسية بناءً على كمية الإشعاع الشمسي في منطقة ما لتحليل كيفية تغير الخط الساحلي بعد إعصار كبير وإجراء التأمين ضد الفيضانات خرائط معدل على أساس مناطق غمر الأعاصير.

يغطي الكتيب تقنيات تحليل بيانات lidar الأساسية ، والنمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد ، والتحليل الحجمي ، وخرائط الظل ، وتحليل ارتفاع الغطاء النباتي للغابات ، والتحليلات الأخرى المتعلقة بـ lidar. الكتاب عبارة عن كتاب مدرسي على مستوى الكلية للطلاب ومحترفي تكنولوجيا الجغرافيا المكانية وقد كتب بافتراض أن القراء على دراية بـ lidar ولديهم بعض الخبرة في استخدام برنامج ArcGIS for Desktop.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام GIS و Lidar: A Workbook هو الكتاب الثالث في سلسلة اتخاذ القرارات المكانية من تأليف كاثرين كيرانين وروبرت كولفوورد. كيرانين مدرس في جامعة جيمس ماديسون في هاريسونبرج ، فيرجينيا. كولفورد هو أستاذ العلوم والتكنولوجيا المتكاملة في جامعة جيمس ماديسون. لقد كتبوا اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد: كتاب عمل واتخاذ قرارات مكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية: كتاب عمل ، نشرته أيضًا Esri.


تعلم كيفية اتخاذ القرارات باستخدام بيانات Lidar وأنظمة المعلومات الجغرافية

ريدلاندز ، كاليفورنيا - 5 أكتوبر 2015 - كتاب جديد نشرته Esri يعلم كيفية استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتحليل وتصور بيانات الليدار. Lidar هو نظام استشعار ضوئي عن بعد يستخدم الليزر لقياس التضاريس والنباتات والأشياء مثل المباني وقاع المحيط في بعض الأعماق. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من lidar لإنشاء نماذج عالية الدقة للارتفاع والتضاريس.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل يقدم المشكلات التي يجب حلها باستخدام بيانات lidar وأدوات التحليل الجغرافي المكاني في برنامج Esri & # 8217s GIS ، ArcGIS for Desktop. يحتوي الكتاب على 10 وحدات تعليمية تركز على كيفية استخدام بيانات ليدار مع نظم المعلومات الجغرافية للإجابة على الأسئلة واتخاذ قرارات مستنيرة حول مواقف العالم الحقيقي. تشمل التمارين تحديد مساحة الأرض التي يجب حفرها لمرآب للسيارات تحت الأرض ، وتحديد موقع أبراج الهاتف الخلوي للحصول على أقصى تغطية للإشارة ، ووضع الألواح الشمسية بناءً على كمية الإشعاع الشمسي في منطقة ما لتحليل كيفية تغير الخط الساحلي بعد إعصار كبير وإجراء التأمين ضد الفيضانات خرائط معدل على أساس مناطق غمر الأعاصير.

يغطي الكتيب تقنيات تحليل بيانات lidar الأساسية ، والنمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد ، والتحليل الحجمي ، وخرائط الظل ، وتحليل ارتفاع الغطاء النباتي للغابات ، والتحليلات الأخرى المتعلقة بـ lidar. الكتاب عبارة عن كتاب مدرسي على مستوى الكلية للطلاب ومحترفي تكنولوجيا الجغرافيا المكانية وقد كتب بافتراض أن القراء على دراية بـ lidar ولديهم بعض الخبرة في استخدام برنامج ArcGIS for Desktop.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والليدار: كتاب عمل هو الكتاب الثالث في سلسلة اتخاذ القرارات المكانية بقلم كاثرين كيرانين وروبرت كولفوورد. كيرانين مدرس في جامعة جيمس ماديسون في هاريسونبرج ، فيرجينيا. كولفورد هو أستاذ العلوم والتكنولوجيا المتكاملة في جامعة جيمس ماديسون. كتبوا اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن بعد: كتاب عمل و اتخاذ القرارات المكانية باستخدام نظم المعلومات الجغرافية: مصنف ، تم نشره أيضًا بواسطة Esri.


ما هي تقنية LiDAR وكيف تعمل؟

LiDAR ، أو الكشف عن الضوء وتحديد المدى ، هو طريقة استشعار عن بعد شائعة تستخدم لقياس المسافة الدقيقة لجسم ما على سطح الأرض. على الرغم من أنه تم استخدامه لأول مرة في الستينيات عندما تم تركيب ماسحات الليزر على الطائرات ، إلا أن LiDAR لم يحصل على الشعبية التي يستحقها إلا بعد عشرين عامًا. فقط خلال الثمانينيات بعد إدخال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أصبح طريقة شائعة لحساب القياسات الجيومكانية الدقيقة. الآن بعد أن انتشر نطاقها عبر العديد من المجالات ، يجب أن نعرف المزيد عن تقنية رسم خرائط LiDAR وكيف تعمل. ما هي تقنية LiDAR وكيف تعمل؟ فيما يلي بعض الأفكار التي من الجيد معرفتها حول هذا الموضوع.

تقنية LiDAR

وفقًا لمعهد علوم الأرض الأمريكي ، يستخدم LiDAR الليزر النبضي لحساب المسافات المتغيرة للجسم من سطح الأرض. تولد هذه النبضات الضوئية - جنبًا إلى جنب مع المعلومات التي تم جمعها بواسطة النظام المحمول جواً - معلومات ثلاثية الأبعاد دقيقة حول سطح الأرض والجسم المستهدف.

هناك ثلاثة مكونات أساسية لأداة LiDAR - الماسح الضوئي والليزر وجهاز استقبال GPS. العناصر الأخرى التي تلعب دورًا حيويًا في جمع البيانات وتحليلها هي جهاز الكشف الضوئي والبصريات. تستخدم معظم المنظمات الحكومية والخاصة طائرات الهليكوبتر والطائرات بدون طيار والطائرات للحصول على بيانات LiDAR.

أنواع أنظمة الليدار

تنقسم أنظمة LiDAR إلى نوعين بناءً على وظائفها - Airborne LiDAR و amp Terrestrial LiDAR.

ليدار المحمولة جوا

يتم تثبيت Airborne LiDAR على طائرة هليكوبتر أو طائرة بدون طيار لجمع البيانات. بمجرد تفعيله ، يُصدر Airborne LiDAR الضوء باتجاه سطح الأرض ، والذي يعود إلى المستشعر فور اصطدامه بالجسم ، مما يعطي قياسًا دقيقًا لمسافته. تنقسم بطارية LiDAR المحمولة جواً إلى نوعين - طوبولوجي LiDAR و LiDAR قياس أعماق.

ليدار الأرضية

على عكس Airborne ، يتم تثبيت أنظمة Terrestrial LiDAR على مركبات متحركة أو حوامل ثلاثية القوائم على سطح الأرض لجمع نقاط بيانات دقيقة. هذه شائعة جدًا لمراقبة الطرق السريعة أو تحليل البنية التحتية أو حتى جمع نقاط السحب من داخل المباني وخارجها. أنظمة LiDAR الأرضية لها نوعان - Mobile LiDAR و Static LiDAR.

كيف يعمل LiDAR؟

يتبع LiDAR مبدأ بسيطًا - إلقاء ضوء الليزر على جسم ما على سطح الأرض وحساب الوقت المستغرق للعودة إلى مصدر LiDAR. بالنظر إلى السرعة التي ينتقل بها الضوء (حوالي 186000 ميل في الثانية) ، فإن عملية قياس المسافة الدقيقة عبر LiDAR تبدو سريعة بشكل لا يصدق. ومع ذلك ، فهي تقنية للغاية. الصيغة التي يستخدمها المحللون للوصول إلى المسافة الدقيقة للكائن هي كما يلي:

مسافة الجسم = (سرعة الضوء × زمن الرحلة) / 2

يمكن استخدام LiDAR لإنجاز الكثير الأهداف التنمويةومنها:

علم المحيطات

عندما تريد السلطات معرفة العمق الدقيق لسطح المحيط لتحديد موقع أي جسم في حالة وقوع حادث بحري أو لأغراض البحث ، فإنها تستخدم تقنية LiDAR لإنجاز مهمتها. بخلاف تحديد موقع الأجسام ، يتم استخدام LiDAR أيضًا لحساب تألق العوالق النباتية والكتلة الحيوية في سطح المحيط ، وهو أمر صعب للغاية بخلاف ذلك.

نموذج الارتفاع الرقمي أو التضاريس

تلعب ارتفاعات التضاريس دورًا مهمًا أثناء إنشاء الطرق والمباني الكبيرة والجسور. تحتوي تقنية LiDAR على إحداثيات x و y و z ، مما يجعل من السهل للغاية إنتاج تمثيل ثلاثي الأبعاد للارتفاعات لضمان أن الأطراف المعنية يمكنها استخلاص الاستنتاجات الضرورية بسهولة أكبر.

الزراعة وعلم الآثار

تشمل التطبيقات النموذجية لتكنولوجيا LiDAR في قطاع الزراعة تحليل معدلات الغلة واستكشاف المحاصيل وتشتت البذور. إلى جانب ذلك ، يتم استخدامه أيضًا لتخطيط الحملات ورسم الخرائط تحت مظلة الغابة والمزيد.

بصرف النظر عن التطبيقات المذكورة أعلاه ، يستخدم علماء الجيولوجيا LiDAR للكشف عن الأسرار المتعلقة بعلم الجيومورفولوجيا ، وكذلك من قبل الجيش لتنفيذ عمليات أمنية مختلفة بالقرب من الحدود الوطنية.


تعلم كيفية اتخاذ القرارات باستخدام بيانات Lidar وأنظمة المعلومات الجغرافية

كتاب جديد نشرته Esri يعلم كيفية استخدام برنامج نظام المعلومات الجغرافية (GIS) لتحليل وتصور بيانات الليدار. Lidar هو نظام استشعار ضوئي عن بعد يستخدم الليزر لقياس التضاريس والنباتات والأشياء مثل المباني وقاع المحيط في بعض الأعماق. يمكن استخدام البيانات التي تم جمعها من lidar لإنشاء نماذج عالية الدقة للارتفاع والتضاريس.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام GIS و Lidar: يعرض كتاب العمل المشكلات التي يجب حلها باستخدام بيانات lidar وأدوات التحليل الجغرافي المكاني في برنامج Esri & # 8217s GIS ، ArcGIS for Desktop. يحتوي الكتاب على 10 وحدات تعليمية تركز على كيفية استخدام بيانات ليدار مع نظم المعلومات الجغرافية للإجابة على الأسئلة واتخاذ قرارات مستنيرة حول مواقف العالم الحقيقي. تشمل التمارين تحديد مساحة الأرض التي يجب حفرها لمرآب للسيارات تحت الأرض ، وتحديد موقع أبراج الهاتف الخلوي للحصول على أقصى تغطية للإشارة ، ووضع الألواح الشمسية بناءً على كمية الإشعاع الشمسي في منطقة ما لتحليل كيفية تغير الخط الساحلي بعد إعصار كبير وإجراء التأمين ضد الفيضانات خرائط معدل على أساس مناطق غمر الأعاصير.

يغطي الكتيب تقنيات تحليل بيانات lidar الأساسية ، والنمذجة ثنائية وثلاثية الأبعاد ، والتحليل الحجمي ، وخرائط الظل ، وتحليل ارتفاع الغطاء النباتي للغابات ، والتحليلات الأخرى المتعلقة بـ lidar. الكتاب عبارة عن كتاب مدرسي على مستوى الكلية للطلاب ومحترفي تكنولوجيا الجغرافيا المكانية وقد كتب بافتراض أن القراء على دراية بـ lidar ولديهم بعض الخبرة في استخدام برنامج ArcGIS for Desktop.

اتخاذ القرارات المكانية باستخدام GIS و Lidar: A Workbook هو الكتاب الثالث في سلسلة اتخاذ القرارات المكانية من تأليف كاثرين كيرانين وروبرت كولفوورد. كيرانين مدرس في جامعة جيمس ماديسون في هاريسونبرج ، فيرجينيا. Kolvoord is a professor of integrated science and technology at James Madison University. They wrote Making Spatial Decisions Using GIS and Remote Sensing: A Workbook and Making Spatial Decisions Using GIS: A Workbook, also published by Esri.

Making Spatial Decisions Using GIS and Lidar: A Workbook is available in print (ISBN: 9781589484290 264 pages, $79.99 or as an e-book (ISBN: 9781589484344). The book is available at online retailers worldwide, at esri.com/esripress, or by calling 1-800-447-9778. Outside the United States, visit esri.com/esripressorders for complete ordering options, or visit esri.com/distributors to contact your local Esri distributor. Interested retailers can contact Esri Press book distributor Ingram Publisher Services.

Since 1969, Esri has been giving customers around the world the power to think and plan geographically. The market leader in GIS, Esri software is used in more than 350,000 organizations worldwide including each of the 200 largest cities in the United States, most national governments, more than two-thirds of Fortune 500 companies, and more than 7,000 colleges and universities. Esri applications, running on more than one million desktops and thousands of Web and enterprise servers, provide the backbone for the world’s mapping and spatial analysis. Esri is the only vendor that provides complete technical solutions for desktop, mobile, server, and Internet platforms.


شاهد الفيديو: SentryOne Portal