De toepassing van laser en radar in laserafstandsmeter
Het Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network is een actieve teledetectietechnologie die de afstand meet tussen de sensor en het doelobject via de laser die door de sensor wordt uitgezonden (LiDAR). Deze technologie kan worden onderverdeeld in twee categorieën op basis van de verschillende detectiedoelen: luchtdetectie en gronddetectie. Het doel van laserbereik in de lucht is om de fysische en chemische eigenschappen van de atmosfeer te bepalen door een laserstraal in de lucht uit te zenden en de echo's te ontvangen die worden gereflecteerd door zwevende deeltjes in de lucht. Het belangrijkste doel van grondlaserbereik is het verkrijgen van oppervlakte-informatie zoals geologie, terrein, geomorfologie en landgebruikstatus. Volgens de classificatie van sensorplatforms kan laserbereik worden onderverdeeld in vier categorieën: satellietgebaseerd (satellietgebaseerd), in de lucht (vliegtuiggebaseerd), voertuiggebaseerd (voertuiggebaseerd) en positionering (vaste puntmeting).
Laserafstandstechnologie begon in de jaren zestig en in de jaren zeventig en tachtig was lasertechnologie een belangrijk onderdeel geworden van elektronische afstandsapparatuur. LIDAR (Light Detection And Ranging) verwijst meestal naar grond-tot-grond laserafstandstechnologie in de lucht, en in Chinese termen wordt LiDAR vaak gebruikt om naar LIDAR te verwijzen. In de Verenigde Staten zijn sinds de jaren zeventig meerdere instanties, waaronder NASA, NOAA en het Department of Defense Surveying and Mapping (DMA), begonnen met het ontwikkelen van sensoren van het LIDAR-type voor oceaan- en terreinmetingen. In Europa is het onderzoek naar laserbereik vrijwel gelijktijdig met de Verenigde Staten begonnen. In tegenstelling tot de Verenigde Staten zetten ze zich in voor de ontwikkeling van laserradarsystemen op satellietplatforms, waarbij ze zich meer richten op de ontwikkeling en het onderzoek van luchtplatforms en de bijbehorende laserradarsystemen, en hebben ze aanzienlijk succes geboekt.
Tegen de jaren negentig, met de ontwikkeling van GPS-technologie in de lucht en draagbare computersystemen, waren de stabiliteit en betrouwbaarheid van LIDAR-systemen aanzienlijk verbeterd, en begonnen ze geleidelijk in Europa op de markt te worden gebracht. Ook in Europa werd relevant toegepast onderzoek uitgevoerd.
Vergeleken met andere teledetectietechnologieën is het onderzoek naar LIDAR een heel nieuw vakgebied, zowel wat betreft het verbeteren van de nauwkeurigheid en kwaliteit van LIDAR-gegevens als het verrijken van de toepassingstechnologie van LIDAR-gegevens. In tegenstelling tot teledetectietechnologie kan het LIDAR-systeem snel driedimensionale geografische coördinaatinformatie verkrijgen van het oppervlak en bijbehorende grondobjecten (bomen, gebouwen, oppervlak, enz.), en de driedimensionale kenmerken ervan voldoen aan de reguliere onderzoeksbehoeften van de hedendaagse digitale aarde. .
Met de voortdurende vooruitgang van LIDAR-sensoren, de geleidelijke toename van de oppervlaktebemonsteringsdichtheid en de toename van het aantal herstelbare golven voor een enkele laserstraal, zullen LIDAR-gegevens rijkere oppervlakte- en objectinformatie opleveren. Door filtering, interpolatie, classificatie, segmentatie en andere verwerking op de door LIDAR verzamelde 3D-puntenset aan het oppervlak kunnen verschillende zeer nauwkeurige 3D digitale terreinmodellen worden verkregen. Oppervlaktekenmerken kunnen ook worden geclassificeerd en herkend, en er kan een digitale 3D-reconstructie van oppervlaktekenmerken zoals bomen en gebouwen worden bereikt. Er kunnen 3D-bos- en 3D-stadsmodellen worden getekend en er kan een virtuele realiteit worden geconstrueerd. Op basis van virtual reality kan een meer gedetailleerde analyse van de grondkenmerken worden uitgevoerd om het bosgebied en de individuele bomen te analyseren
