RADIOMETRIC CALIBRATION OF AIRBORNE LASER SCANNING DATA

Magdalena Pilarska

Abstract

Airborne laser scanning (ALS) is widely used passive remote sensing technique. The radiometric calibration of ALS data is presented in this article. This process is a necessary element in data processing since it eliminates the influence of the external factors on the obtained values of radiometric features such as range and incidence angle. The datasets were captured with three different laser scanners; since each of these operates at a different wavelength (532, 1064 and 1550 nm) this makes the experiment more interesting. Radiometric calibration is a complex process, and a short theoretical background is therefore provided at the beginning of the article. The applied calibration procedure relies on areas with known reflectivity. The calibration regions should exhibit stable radiometric properties, therefore asphalt is used to calibrate each dataset and calculate a calibration constant for each flight block (wavelength) independently. Following this, the results of radiometric calibration, reflectance and backscattering coefficient, are presented and discussed in detail. Finally, the obtained reflectance values are compared with spectral characteristics. It could be shown that the reflectance values which result from radiometric calibration are similar to values presented on spectral characteristics.
Author Magdalena Pilarska ZFTSIP
Magdalena Pilarska,,
- Department of Photogrammetry, Teledetection and Spatial Information Systems
Other language title versionsKALIBRACJA RADIOMETRYCZNA DANYCH Z LOTNICZEGO SKANINGU LASEROWEGO
Journal seriesArchiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, ISSN 2083-2214, e-ISSN 2391-9477 [2391-9477]
Issue year2016
No28
Pages79-90
Publication size in sheets0.55
Keywords in Polishlotniczy skaning laserowy, LiDAR, skaning multipektralny, kalibracja radiometryczna, OPALS
Keywords in English airborne laser scanning, LiDAR, multispectral laser scanning, radiometric calibration, OPALS
Abstract in PolishLotniczy skaning laserowy (ALS) jest szeroko wykorzystywaną technologią w pomiarach fotogrametrycznych. Na podstawie dyskretnej rejestracji punktów tworzone są m.in. numeryczne modele terenu (NMT), numeryczne modele pokrycia terenu (NMPT), modele 3D miast. Większość skanerów rejestrujących z pułapu lotniczego pozyskuje dane w zakresie bliskiej podczerwieni. Jednak od pewnego czasu można spotkać się z pojęciem skaningu multispektralnego, który polega na rejestracji danych w więcej niż jednym zakresie spektralnym. Oprócz zakresu podczerwonego (λ=1064 nm), powszechne jest użycie skaningu batymetrycznego rejestrującego w zakresie zielonym oraz zakresie podczerwonym charakteryzującym się inną długością fali (λ=1500 nm). Aby móc korzystać z danych radiometrycznych, które dostarczane dzięki skaningowi multispektralnemu, niezbędne jest przeprowadzenie kalibracji radiometrycznej. Kalibracja radiometryczna jest kluczowym procesem przeprowadzanym podczas przetwarzania zobrazowań z pułapu satelitarnego w teledetekcji. Dzięki kalibracji niwelowany lub całkowicie wyeliminowany zostaje wpływ czynników zewnętrznych na otrzymane wartości radiometryczne. Mniej popularna, lecz również wskazana jest kalibracja radiometryczna w kontekście danych ze skaningu laserowego, kiedy to eliminowany zostaje wpływ m.in. zasięgu i kąta skanowania na rejestrowane wartości intensywności. Wynikiem kalibracji radiometrycznej są wartości współczynnika odbicia dla każdego echa, co wpływa na wzrost możliwości wykorzystania danych ze skaningu. W powyższym artykule zaprezentowane zostały wyniki kalibracji radiometrycznej danych ze skaningu lotniczego. Analizowane dane pochodziły z trzech różnych sensorów, a każdy z nich charakteryzował się inną częstotliwością lasera: 532 nm (lotniczy skaner batymetryczny), 1064 nm (skaner lotniczy) oraz 1550 nm (skaner zamontowany na bezzałogowym statku powietrznym UAV). Wyniki kalibracji zaprezentowane zostały w postaci rastrów oraz histogramów, a następnie omówione zostały różnice między wartościami odbicia w poszczególnych zakresach. W ostatnim rozdziale przeprowadzone zostało porównanie otrzymanych wartości współczynnika odbicia z krzywymi spektralnymi dla wybranych obiektów.
DOIDOI:10.14681/afkit.2016.006
Internal identifier144/2016
Languageen angielski
File
2016_Pilarska_Radiometric calibration of_144.pdf 869.61 KB
Additional file
2016_oswiadczenie_Pilarska_144.pdf 18.08 KB
Score (nominal)7
ScoreMinisterial score = 7.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 7.0, 28-11-2017, ArticleFromJournal
Citation count*0
Cite
Share Share

Get link to the record
msginfo.png


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back