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激光雷达与激光测距


现在平 时生活中我们会时常说到激光这个词语,然后对 激光衍生出的功能和具体的定义却很少人了解,本文就 由小编将给大家解析激光雷达与激光测距。

激光测距是由传感器(激光雷达)所发出 的激光来测定传感器与目标物之间距离的主动遥感技术。该技术 根据探测目标的不同,可以分 为对空探测和对地探测两类。对空激 光测距旨在通过向空中发射激光束并接受由空气中悬浮颗粒所反射的回波来完成对大气物理及化学性质的测定。对地激 光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以 及土地利用状况等地表信息。按照传感器搭载平台分类,激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类。

激光测 距技术始于二十世纪六十年代,到七八十年代,激光技 术已经是电子测距设备中的重要组成部分。LDAR( Light Detection And Ranging)通常指 机载对地激光测距技术,中文术 语常用激光雷达来代指LDAR。在美国,自上世纪七十年代起,包括美国国航太空总署(NASA)、美国国 家海洋大气总署(NOAA)以及美国国防测绘部(DMA)在内的 多家机构开始发展 LIDAR类

的传感 器用于海洋及地形的测量。在欧洲,激光测 距的相关研究差不多与美国同时起步,不同于美国的是,他们致 力于发展卫星平台激光测距雷达系统,更专注 机载平台及与之相配的激光雷达系统的开发研究,并取得 了相当程度的成功。

上世纪九十年代,随着机载GPS技术以 及便携式计算杋系统的发展,LIDAR系统的 稳定性及精确度得到了大幅提髙,并逐步开始在欧洲投入商业化使用,与之相 关的应用性研究也随即率先在欧洲展开。

对于其他遥感技术,LDAR的相关 研究是一个非常新的领域,不论是在提高LDAR数据精 度及质量方面还是在丰富LDAR数据应用技术方 面的研究都相当活跃。与遥感 影像技术不同的是,LIDAR系统可 以迅速地获取地表及地表上相应地物(树木、建筑、地表等)

的三维地理坐标信息,它的三 维特性符合当今数字地球的主流研究需求。

随着LIDAR传感器的不断进步,地表采 点密度的逐步提高,单束激 光可收回波数目的增多, LIDAR数据将 提供更为丰富的地表和地物信息。对LIDAR所采集 到的地表三维点集进行过滤、插值、分类、分割等处理,可获取 各类高精度的三维数字地面模型,还可对地表 地物进行分类识别并实现地表地物如树木、建筑等 的三维数字重构,乃至绘制三维森林、三维城市模型,构建虚拟现实。

虚拟现 实的基础上进行更为精细的地物分析,可对林 地及其单株立木的各项参数进行估计,从而实现精细林业、农业的经营管理可对城市规划、城市环 境及城市气候进行模拟分析,实现对声、光、环境污 染状况的评估与控制。

 


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