Fagstoff

Flybåren laserskanning

Publisert: 15.10.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Flybåren laserskanning er ikke noe nytt fenomen, men er likevel en lite kjent datafangstmetode for mange. Svenskene har drevet med flybåren laserskanning siden 1993, mens i Norge ble metoden benyttet første gang noen år senere. Flybåren laserskanning er også kjent som laseraltimetri og "airborne LIDAR".

Prinsippet ved flybåren laserskanningPrinsippet ved flybåren laserskanning
Opphavsmann: BLOM Geomatics
Laserpunkter på og over terrengoverflatenLaserpunkter på og over terrengoverflaten
Opphavsmann: Statens kartverk
Laserpunkter kun på terrengoverflaten
Laserpunkter kun på terrengoverflaten Statens kartverk

Effekt av havstigning
Effekt av havstigning Geodata AS
Laserdata fra en granskog
Laserdata fra en granskog. Høydeverdiene er illustrert ved farger. Blå indikerer bakken og rød er tretopper. Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB)

Flybåren laser er en metode for innsamling av høydedata hvor grunnprinsippet er avstandsmåling fra fly eller helikopter ved bruk av laserpulser. Mens laserpulsene skyter mot bakken, sveiper laserstrålen frem og tilbake på tvers av flyretningen og registrerer punkter under og på siden av flyet.

Ved treff på halvgjennomtrengelige eller oppstikkende objekter (f.eks. trær) vil det ofte bli returnert to pulser: éin fra toppen av objektet og én fra bakken under eller ved siden av objektet. De sistnevnte punktene kan brukes til å lage en overflatemodell som sammen med en terrengmodell, kan f.eks. benyttes til å beregne høyde og masse på trær/vegetasjon.
Laserpunktene kan klassifiseres i lag av typen bygninger, broer, vann, vegetasjon, kraftledninger osv.

Til forskjell fra flyfotografering kan laserskanning utføres uavhengig av solvinkel og sollys fordi laserskanneren er en aktiv skanner som skaper sin egen belysning av overflaten. Dette medfører at laserskanning i utgangspunktet kan utføres hele året og når som helst på døgnet. Det er likevel viktig å vurdere når på året det er ønskelig å fly med hensyn til vegetasjon og snø. Best gjennomtrengning til bakken vil oppnås før løvsprett.

I den nasjonale Kart- og geodatastandarden er det gitt noen holdepunkter når det gjelder tidspunkt og meteorologiske forhold i forbindelse med laserskanning, planlegging og gjennomføring av laserskanning samt bearbeiding, feilsøking, klassifisering, egenkontroll og rapportering. Det er også stilt krav til kalibrering, bruk av tverrstriper og antall, plassering og størrelse av kjentpunkter og kontrollpunkter.

Hovedprinsippet ved flybåren laserskanner

Instrumentet har en innebygd laseravstandsmåler som skanner over terrenget etter hver som flyet beveger seg framover. Skanneren måler avstander fra laseren til terrengoverflaten med en gitt sveipebredde under flyet. Avstandene bestemmes ved å måle tiden det tar for lyset å nå terrenget og reflekteres tilbake. Dersom laserpulsen treffer halvgjennomtrengelige objekter, vil en kunne få flere retursignaler på én laserpuls, f.eks. der pulsen treffer trær og master.
Instrumentet observerer skannevinkel og avstand 33.000–100.000 ganger i sekundet. Avhengig av flyhøyden, flyhastigheten, sveipevinkelen, skannefrekvens, stripeoverlapp og hindringer (f.eks. vegetasjon) vil en få punkttetthet på terrenget i forhold til de krav som er stilt til ønsket bruksområde.
Posisjonering og orientering av instrumentet ivaretas ved hjelp av GPS/INS. INS (Internal Navigation System) holder orden på flyets posisjon ved at det beregner flyets rotasjoner og vinkler.

Når det gjelder prosessering av dataene så blir gjerne genererte kurver ofte mer "hakkete" enn ved flybilder. Det blir også store datamengder som stiller krav til hensiktsmessig programvare hos brukeren.

Bruk av laserdata

Det viktigste produktet fra laserdata er høydeinformasjonen. Med dagens laserskannere kan en forvente en nøyaktighet i høyde på mellom 5 og 30 cm. Nøyaktigheten er bl.a. avhengig av flyhøyde og utstyret som brukes. Ved siden av å produsere terrengmodell og overflatemodell, er det mulig å produsere høydekurver, flomsonekart for elver, tredimensjonale bygninger, sol- og skyggestudier, forenklet arealbrukskart, skogtaksering, masseberegning, sjøkartlegging i grunt farvann og ledningskartlegging.