Применение лазера и радара в лазерном дальномере
Сеть лазерных дальномерных приборов Xiyuantai — это активная технология дистанционного зондирования, которая измеряет расстояние между датчиком и целевым объектом с помощью лазера, излучаемого датчиком (LiDAR). Эту технологию можно разделить на две категории в зависимости от различных целей обнаружения: обнаружение в воздухе и обнаружение на земле. Целью воздушной лазерной локации является определение физических и химических свойств атмосферы путем излучения лазерного луча в воздух и приема эхо-сигналов, отраженных взвешенными в воздухе частицами. Основная цель наземной лазерной локации — получить информацию о поверхности, такую как геология, рельеф, геоморфология и состояние землепользования. Согласно классификации сенсорных платформ, лазерную локацию можно разделить на четыре категории: спутниковые (спутниковые), воздушные (авиационные), автомобильные (автомобильные) и позиционирующие (измерения в фиксированной точке).
Технология лазерной локации возникла в 1960-х годах, а к 1970-м и 1980-м годам лазерная технология стала важным компонентом электронного оборудования для измерения дальности. LIDAR (обнаружение света и определение дальности) обычно относится к воздушной технологии лазерной дальнометрии от земли к земле, а в китайских терминах LiDAR обычно используется для обозначения LIDAR. В Соединенных Штатах с 1970-х годов несколько агентств, включая НАСА, НОАА и Министерство обороны США, начали разработку датчиков типа LIDAR для измерений океана и местности. В Европе исследования лазерной локации начались почти одновременно с Соединенными Штатами. В отличие от США, они привержены разработке радиолокационных систем с лазерной локацией на спутниковых платформах, уделяя больше внимания разработке и исследованию бортовых платформ и соответствующих им лазерных радиолокационных систем, и добились значительных успехов.
К 1990-м годам, с развитием бортовой технологии GPS и портативных компьютерных систем, стабильность и надежность систем LIDAR были значительно улучшены, и они постепенно начали коммерциализироваться в Европе. Соответствующие прикладные исследования проводились и в Европе.
По сравнению с другими технологиями дистанционного зондирования исследования LIDAR являются совершенно новой областью как в плане повышения точности и качества данных LIDAR, так и в плане расширения технологий применения данных LIDAR. В отличие от технологии дистанционного зондирования, система LIDAR может быстро получать трехмерную информацию о географических координатах поверхности и соответствующих наземных объектов (деревья, здания, поверхность и т. д.), а ее трехмерные характеристики отвечают основным исследовательским потребностям современной цифровой Земли. .
Благодаря постоянному развитию датчиков LIDAR, постепенному увеличению плотности выборки поверхности и увеличению количества восстанавливаемых волн для одного лазерного луча данные LIDAR будут предоставлять более полную информацию о поверхности и объектах. Путем фильтрации, интерполяции, классификации, сегментации и другой обработки набора трехмерных точек на поверхности, собранного с помощью LIDAR, можно получить различные высокоточные цифровые трехмерные модели местности. Элементы поверхности также могут быть классифицированы и распознаны, а также может быть достигнута трехмерная цифровая реконструкция элементов поверхности, таких как деревья и здания. Можно нарисовать 3D-модели леса и 3D-города, а также построить виртуальную реальность. На основе виртуальной реальности можно провести более детальный анализ особенностей местности для анализа лесного массива и отдельных деревьев на нем.
