Wprowadzenie do zastosowania lasera i radaru w dalmierzach laserowych
Sieć przyrządów pomiarowych Laser Xiyuantai to aktywna technologia teledetekcji, która mierzy odległość między czujnikiem a celem za pomocą lasera emitowanego przez czujnik (lidar). W zależności od różnych celów wykrywania technologię tę można podzielić na dwie kategorie: wykrywanie powietrza i wykrywanie podłoża. Dalmierz laserowy powietrze-powietrze ma na celu zakończenie określania właściwości fizycznych i chemicznych atmosfery poprzez emisję wiązki laserowej do powietrza i odbieranie echa odbitego od cząstek zawieszonych w powietrzu. Głównym celem naziemnego pomiaru odległości laserem jest uzyskanie informacji o powierzchni, takich jak geologia, topografia, ukształtowanie terenu i stan użytkowania gruntów. Zgodnie z klasyfikacją platform montowanych na czujnikach, odległości laserowe można podzielić na cztery kategorie: kosmiczne (montowane na satelitach), powietrzne (montowane na samolotach), montowane na pojazdach (montowane w samochodach) i pozycjonujące (stałoprzecinkowe). pomiar).
Technologia pomiaru odległości za pomocą lasera rozpoczęła się w latach sześćdziesiątych XX wieku, a w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku technologia laserowa stała się ważną częścią elektronicznego sprzętu do pomiaru odległości. LIDAR (wykrywanie i określanie zasięgu światła) zwykle odnosi się do pokładowej technologii laserowego pomiaru odległości od ziemi do ziemi, a chiński termin często odnosi się do LIDAR-u za pomocą radaru laserowego. W Stanach Zjednoczonych od lat 70. XX wieku wiele agencji, w tym Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), Narodowa Administracja Oceanu i Atmosfery (NOAA) oraz Departament Mapowania Obrony Stanów Zjednoczonych (DMA), rozpoczęło opracowywanie czujników typu LIDAR. Do badań oceanograficznych i topograficznych. W Europie badania nad odległością laserową rozpoczęły się niemal w tym samym czasie co w Stanach Zjednoczonych. W przeciwieństwie do Stanów Zjednoczonych są one zaangażowane w rozwój laserowych systemów radarowych platform satelitarnych, a bardziej skupiają się na rozwoju i badaniach platform powietrznych oraz pasujących do nich laserowych systemów radarowych. I odniósł znaczny sukces.
Do lat 90. XX wieku, wraz z rozwojem pokładowej technologii GPS i przenośnych systemów komputerowych, stabilność i dokładność systemu LIDAR uległy znacznej poprawie i stopniowo wprowadzono go do komercyjnego użytku w Europie, a powiązane badania stosowane natychmiast wprowadzono w Europie.
W porównaniu z innymi technologiami teledetekcyjnymi badania nad LIDAR-em są bardzo nową dziedziną, a badania nad poprawą dokładności i jakości danych LIDAR oraz wzbogacaniem technologii aplikacji danych LIDAR są dość aktywne. W odróżnieniu od technologii obrazowania teledetekcyjnego, system LIDAR może szybko uzyskać trójwymiarowe informacje o współrzędnych geograficznych powierzchni gruntu i odpowiednich obiektów na ziemi (drzewa, budynki, powierzchnia gruntu itp.), a jego trójwymiarowa charakterystyka spełnia wymagania głównego nurtu potrzeb badawczych dzisiejszej cyfrowej ziemi.
Wraz z ciągłym udoskonalaniem czujników LIDAR, stopniowym wzrostem gęstości punktów próbkowania powierzchni oraz wzrostem liczby ech, które można odzyskać za pomocą pojedynczej wiązki lasera, dane LIDAR zapewnią obszerniejszą informację o powierzchni i obiektach powierzchniowych. Filtruj, interpoluj, klasyfikuj i segmentuj zestawy punktów 3D powierzchni zebrane przez LIDAR w celu uzyskania różnych precyzyjnych cyfrowych modeli podłoża 3D, klasyfikuj i identyfikuj obiekty powierzchniowe oraz realizuj obiekty powierzchniowe, takie jak drzewa, cyfrową rekonstrukcję 3D budynków itp. oraz nawet rysując lasy 3D, modele miast 3D i konstruując wirtualną rzeczywistość. W oparciu o rzeczywistość wirtualną można przeprowadzić bardziej szczegółową analizę obiektów naziemnych w celu oszacowania parametrów gruntów leśnych i poszczególnych drzew stojących, tak aby zrealizować zarządzanie drobnym leśnictwem i rolnictwem; potrafi analizować planowanie urbanistyczne, środowisko miejskie i klimat miejski. Przeprowadza analizę symulacyjną w celu oceny i kontroli zanieczyszczenia dźwiękiem, światłem i środowiskiem.
