Laserscanning

Methode der Erdbeobachtung, die mit Hilfe eines aktiven Systems in erster Linie zur Gewinnung von geometrischer Information in Form von 3D-Punktwolken, also einer großen Zahl von Punkten in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, eingesetzt wird. Zusätzlich kann auch radiometrische Information über das Rückstreuverhalten der beleuchteten Punkte gewonnen werden. Zur Messung der Punktkoordinaten wird entweder gepulstes oder kontinuierlich ausgesendetes Laserlicht verwendet. Die Szene im Blickfeld des Sensors wird mit einem Laserstrahl abgetastet, was durch die Bezeichnung "Laser Scanning" beschrieben. Dieses sequentielle Messen unterscheidet das Laserscanning z.B. von der Photographie, in der die Messung der einfallenden Strahlung für alle Pixel eines Bildes gleichzeitig erfolgt.

Über das ausgesandte Laserlicht wird die Position eines Messpunktes in Bezug auf das Sensorsystem bestimmt, das entweder auf einem Flugzeug, Helikopter, UAV oder der ISS installiert oder aber, beim terrestrischen Laserscanning, auch vor einem Objekt positioniert sein kann. Mit Hilfe weiterer Positionierungs- und Orientierungssensoren wird die Position des Sensorsystems selbst bestimmt, so dass letztendlich Koordinaten bezüglich eines Referenzsystems berechnet werden können. Gepulste Lasersysteme können meist im first pulse, last pulse oder in beiden Modi gleichzeitig aufnehmen, d.h. es wird entweder der nach der Reflektion am betrachteten Objekt zuerst oder der zuletzt wieder am Sensor eintreffende Signalanteil als Messung betrachtet.

Laserscanning-Messungen ergeben Rohdaten, die entsprechend aufbereitet, als Grundlage für zahlreiche Anwendungsgebiete eingesetzt werden können:

• Modellierung von virtuellen Städten und Landschaftsansichten auf der Basis von digitalen Gelände- und Oberflächenmodellen
• Monitoring von Infrastukturanlagen (Straßenbeläge, Bahngleise, Freileitungen, etc.)
• Dokumentation und Planung der Flächennutzung auf der Basis von Bodenbedeckung und Bodennutzung
• Dokumentation von Fassaden zur Restauration und Sanierung von Gebäuden
• Sichtbarkeitsanalysen (z.B. Sendemasten)
• Dokumentation von Hochwasserereignissen
• Anwendung bei archäologischen und geoarchäologischen Projekten
• Hydrologische und hydraulische Modellierungen
• Analyse der Vegetationsschicht und Berechnung von Biomasseindikatoren
• Monitoring von geogenen Massenbewegungen
• Analyse von aktiven Störungen

Weitere Informationen:

• True-Ortho-Bilder mit Laser-Scanning und multispektralem Zeilenscanner (Pflug, Manfred et al., in PFG, August 2004)
• Airborne Laser-Scanning, ein Vergleich mit terrestrischer Vermessung und Photogrammetrie (Katzenbeisser, Rolf und Kurz, Sven in PFG, August 2004)
• Laser Radar - Berührungsloses Messen (DLR Oberpfaffenhofen o.J.)
• Slip vector analysis with high resolution t-LiDAR scanning (Wiatr et al. 2013)
• Abteilung Lidar - Startseite (DLR)
• Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI)