Laseraltimetrie of laserhoogtemeting, in het buitenland veelal lidar (light detection and ranging, analoog aan radar voor radiostraling) genoemd, maakt gebruik van pulsen laserlicht die door een scanner aan boord van een vliegtuig of helikopter worden afgevuurd op het aardoppervlak. Door van het gereflecteerde licht de looptijd te meten, wordt de afstand tussen oppervlak en vliegtuig bepaald. Ook is de hoek van de bundel bekend. Het instrument scant al vliegend een strook onder het vliegtuig.
Doordat met differentiële GPS de positie van het instrument nauwkeurig bekend is en met een traagheidsnavigatiesysteem (INS) de stand van het platform kan worden berekend, is het mogelijk uit de looptijd van de laserpulsen de hoogte van het oppervlak in bijvoorbeeld het (RD, NAP)-stelsel te berekenen.
Aanvankelijk was de pulsfrequentie van de laserscanner beperkt, evenals de meetprecisie en het inzicht in de foutenbronnen en calibratiemethoden. De vervaardigde hoogtemodellen waren gebaseerd op één laserpunt per 4x4 of 5x5 meter en hadden een precisie van op zijn best 15 cm. Inmiddels kunnen de meeste aanbieders met een pulsfrequentie van 250 kHz onder een langzaam vliegende helikopter en na een goede calibratie en verwerking hoogtemodellen vervaardigen met dichtheden tot 30 punten per vierkante meter, met een precisie van 5 cm standaardafwijking en 5 cm systematische fout in hoogte. Daardoor kwam een veeleisend toepassingsgebied binnen bereik: de modellering van hoogte en profiel van waterkeringen.
Moderne laserscanners registreren ook de intensiteit van de teruggekaatste puls en kunnen vier of meer reflecties van dezelfde puls op objecten met verschillende hoogte onderscheiden, bijvoorbeeld het bladerdek en het maaiveld. Ook worden vaak tegelijk luchtfoto’s gemaakt. Deze extra informatie maakt zowel de automatische verwerking als de identificatie en interpretatie van de laserdata eenvoudiger.
De helikopter of het vliegtuig vliegt op zo’n 400 meter hoogte en neemt stroken op van zo’n 400 meter breed. Door de nauwkeurige plaats- en standbepaling is van elke strook bekend waar hij precies op het aardoppervlak ligt. Niettemin kunnen twee naastgelegen stroken nog steeds kleine verschillen vertonen. Door op een geodetische manier aan de hand van daarvoor geschikte objecten (met name zadeldaken) deze verschillen te berekenen en te minimaliseren (“vereffenen”), kunnen de stroken zo gelegd worden dat in het eindproduct de verschillen niet meer te zien zijn.
Bovendien zorgt dit proces ervoor dat een exacte uitspraak over de bereikte precisie kan worden gedaan. Daarmee kan worden gecontroleerd of het AHN-2-product voldoet aan de precisievereisten, zoals ze kunnen worden afgeleid uit de eindtermen.
Het doel van het AHN is een landelijk bestand te vervaardigen dat zeer precies en gedetailleerd het maaiveld representeert. Dit betekent dat de reflecties van de laserstraal op vegetatie, bebouwing en andere objecten niet in het eindproduct zouden mogen voorkomen. De aannemers hebben hiervoor zeer geavanceerde filterprocedures ontwikkeld, waarbij op basis van het verloop van de hoogte, de steilheid en het voorkomen van hoge en lage reflecties door elkaar wordt bepaald welke laserpunten niet voldoen aan de definitie van het maaiveld.
Dit proces wordt binnen het AHN filteren genoemd; in het algemeen is het een vorm van classificatie: het indelen van de data in klassen, in dit geval maaiveld en niet-maaiveld zoals begroeiing en bebouwing.
Het belang van een juiste ligging van het maaiveld is zo groot dat van de aannemers wordt verwacht dat zij minutieus nagaan of de filtering op de juiste wijze is uitgevoerd. Daartoe inspecteren zij 100% van het gefilterde bestand.
Tot de producten van het AHN behoort niet alleen het maaiveldbestand, ook de uitgefilterde niet-maaiveld-laserpunten zijn als bestand verkrijgbaar. Dit bestand is voor bepaalde gebruikers zeer waardevol, omdat men er bijvoorbeeld de ruwheid van de vegetatie in uiterwaarden mee kan bepalen (voor het bepalen van de waterafvoer van de rivierbedding) en gebouwen driedimensionaal mee kan reconstrueren.
Van het AHN-2 zijn de originele laserpuntreflecties leverbaar. Dit zijn onregelmatige ‘puntenwolken’, die voor de meeste gebruikers lastig te verwerken zijn en bovendien kolossaal van omvang.Omwille van een eenvoudiger gebruik worden deze puntenwolken geïnterpoleerd tot een rasterbestand met één hoogtewaarde per 50 x 50 cm. Daarnaast vervaardigen de aannemers voor een grootschaliger gebruik (geodeten spreken overigens van kleinschaliger) een hoogtebestand met één hoogtewaarde per 5 x 5 meter.
© Het Waterschapshuis - Actueel Hoogtebestand Nederland
