Ld
ld
A
afzonderlijke meetpunten ook is. Er dient een goede balans
te zijn tussen de puntdichtheid (bemonsteringsfrequentie)
en de fluctuaties die in het terreinreliëf voorkomen en
waarvan registratie voor de betreffende toepassing van be
lang is. De kwaliteit van de reconstructie hangt ook af van
de interpolatietechniek die men gebruikt om uit de ge
meten punten de onbekende hoogten op gewenste posities
te bepalen. De mate van voorkomen van uitschieters en
punten die ongewenste objecten, zoals huizen, vegetatie en
auto's representeren, zijn eveneens van invloed op de kwa
liteit. Samenvattend kan worden gesteld dat de kwaliteit
van een DHM samenhangt met het volgende complex van
factoren:
precisie van de afzonderlijke punten;
puntdichtheid in relatie tot de fluctuaties in het terrein
reliëf alsmede tot de gewenste nauwkeurigheid voor de
betreffende toepassing;
aantal uitschieters;
aantal punten dat ongewenste terreinobjecten represen
teert;
interpolatiemethode.
Binnen dit artikel beperken we ons voornamelijk tot de
aspecten die de precisie van de afzonderlijke punten be
ïnvloeden. We zullen ons daarbij richten op kwaliteits
aspecten die samenhangen met het totale meetsysteem, in
vloeden van de atmosfeer en effecten van de interactie van
de laserpulsen met het terrein. Zijdelings staan we stil bij de
aanwezigheid van uitschieters en het verwijderen van pun
ten die ongewenste terreinobjecten representeren.
Laseraltimeter
Op dit moment zijn zes verschillende systemen operatio
neel, elk met specifieke systeemkenmerken. Wanneer men
in de literatuur beschrijvingen van laseraltimeters aantreft,
zal het meestal gaan om één van deze operationele systemen
(bijvoorbeeld [1]). Dat is ook het geval bij de systemen die
in deze mini-serie beschreven staan [3]. Om te komen tot
inzicht in de foutenbronnen van laseraltimeters trachten we
hier de beschrijving zo algemeen mogelijk te houden.
Een vliegtuiglaseraltimeter is een nrultisensorsysteem dat
bestaat uit drie componenten (fig. 1):
scannende laserafstandmeter (fig. 2);
differentiële GPS om de positie van de laserafstandmeter
tijdens opname te bepalen;
traagheidsnavigatiesysteem voor de standsbepaling van
de laserafstandmeter.
I11 het navolgende bespreken we deze systeemcomponenten
en hun foutenbronnen in afzonderlijke paragrafen.
Een laserdiode in de sensor zendt pulsen uit met een fre
quentie die kan oplopen tot 10 000 Hz. De pulsen hebben
een lengte van 1 tot 10 NS (30 tot 300 cm), afhankelijk van
het systeem. Door de hoge intensiteit van de puls alsmede
de kleine straaldivergentie kunnen laserpulsen grote afstan
den overbruggen, reflectorloos meten en hebben ze een
kleine voetafdruk op de grond (straal ligt afhankelijk van de
Fig. 1.
Principe van een
laseraltimeter-
vlucht. De laser
altimeter, voorzien
van een scannende
spiegel, bepaalt af
standen van vlieg
tuig tot terrein.
Met GPS en INS
worden de positie
respectievelijk
stand gemeten.
De WGS'84-coör-
dinaten van GPS
worden naderhand
naar een locaal
stelsel. Voor Neder
land is dat veelal
hetRD/NAP-
stelsel.
vlieghoogte meestal tussen 10 en 50
cm). De golflengte ligt meestal in het
nabije infrarood (gebruikelijke waar
den zijn: 1.047, 1.064 en 1.54 micro
meter). In tegenstelling tot radargol
ven dringen golflengten in het opti
sche bereik en nabije infrarood niet
door materie heen. Ze zijn niet in staat
om door een dicht wolkendek heen te
dringen en ze weerkaatsen op bladeren
van bomen. Wegens het feit dat een
bladerdek over het algemeen niet hele
maal gesloten is, zal bij bosgebieden in
ongeveer een kwart van de gevallen
een deel van de puls de grond raken.
Omdat laseraltimeters actieve syste
men vormen, zijn ze in staat om
's nachts opnamen te maken.
De signaal-ruisverhouding (SNR) is
een belangrijke maat voor het beschrij
ven van de kwaliteit van een meet
systeem. Bij een lasersensor beschrijft
de SNR de verhouding van de hoe
veelheid energie van de binnentreden
de puls ten opzichte van de energie
van de ruisinvloeden. De totale hoe
veelheid energie die door de detector
wordt opgevangen, is afhankelijk van:
energie van de uitgezonden puls;
atmosferische doorlaatbaarheid;
oppervlakte van de voetafdruk;
diffuse reflectie-eigenschappen van
het terrein binnen de voetafdruk;
oppervlakte van de detector-ope
ning;
sensitiviteit van de detector.
4
1998-1
GEODESIA
Scannende laseraltimeter
h local system
