Anwendung von Laser und Radar im Laser-Entfernungsmesser
Das Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network ist eine aktive Fernerkundungstechnologie, die die Entfernung zwischen dem Sensor und dem Ziel durch den vom Sensor (Lidar) emittierten Laser misst. Je nach Detektionsziel kann diese Technologie in zwei Kategorien eingeteilt werden: Luftdetektion und Bodendetektion. Die Luft-Luft-Laserentfernung zielt darauf ab, die Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Atmosphäre zu vervollständigen, indem ein Laserstrahl in die Luft emittiert und Echos empfangen werden, die von schwebenden Partikeln in der Luft reflektiert werden. Das Hauptziel des Ground Laser Ranging ist es, Oberflächeninformationen wie Geologie, Topographie, Landform und Landnutzungsstatus zu erhalten. Gemäß der Klassifizierung von sensormontierten Plattformen kann die Laserentfernungsmessung in vier Kategorien unterteilt werden: weltraumgestützte (satellitenmontierte), luftgestützte (flugzeugmontierte), fahrzeugmontierte (automontierte) und Positionsbestimmung (Festpunkt Messung).
Die Laserentfernungstechnologie begann in den 1960er Jahren, und in den 1970er und 1980er Jahren war die Lasertechnologie zu einem wichtigen Bestandteil elektronischer Entfernungsmessgeräte geworden. LIDAR (Light Detection And Ranging) bezieht sich normalerweise auf die luftgestützte Boden-zu-Boden-Laserentfernungstechnologie, und der chinesische Begriff bezieht sich häufig auf LIDAR durch Laserradar. In den Vereinigten Staaten haben seit den 1970er Jahren viele Behörden, darunter die National Aeronautics and Space Administration (NASA), die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und das US Department of Defense Mapping (DMA), damit begonnen, LIDAR-Sensoren zu entwickeln. Für ozeanographische und topographische Untersuchungen. In Europa begann die Forschung zum Laser-Ranging fast zur gleichen Zeit wie in den Vereinigten Staaten. Im Gegensatz zu den Vereinigten Staaten haben sie sich der Entwicklung von Radarsystemen mit Laserentfernungsmessung für Satellitenplattformen verschrieben und konzentrieren sich mehr auf die Entwicklung und Erforschung von luftgestützten Plattformen und passenden Laserradarsystemen. Und beachtliche Erfolge erzielt.
In den 1990er Jahren wurde mit der Entwicklung der luftgestützten GPS-Technologie und tragbarer Computersysteme die Stabilität und Genauigkeit des LIDAR-Systems erheblich verbessert, und es wurde in Europa nach und nach kommerziell genutzt, und die damit verbundene angewandte Forschung wurde sofort in Europa eingeführt.
Im Vergleich zu anderen Fernerkundungstechnologien ist die Forschung zu LIDAR ein sehr neues Gebiet, und die Forschung zur Verbesserung der Genauigkeit und Qualität von LIDAR-Daten und zur Anreicherung der LIDAR-Datenanwendungstechnologie ist ziemlich aktiv. Anders als bei der Fernerkundungs-Bildgebungstechnologie kann das LIDAR-System schnell die dreidimensionalen geografischen Koordinateninformationen der Bodenoberfläche und entsprechender Objekte auf dem Boden (Bäume, Gebäude, Bodenoberfläche usw.) erhalten, und seine dreidimensionalen Eigenschaften erfüllen die Mainstream-Forschungsbedürfnisse der heutigen digitalen Erde.
Mit der kontinuierlichen Verbesserung von LIDAR-Sensoren, der allmählichen Zunahme der Dichte von Oberflächenabtastpunkten und der Zunahme der Anzahl von Echos, die von einem einzigen Laserstrahl wiederhergestellt werden können, werden LIDAR-Daten umfangreichere Oberflächen- und Oberflächenobjektinformationen liefern. Filtern, interpolieren, klassifizieren und segmentieren Sie die von LIDAR gesammelten 3D-Punktsätze der Oberfläche, um verschiedene hochpräzise digitale 3D-Bodenmodelle zu erhalten, klassifizieren und identifizieren Sie Oberflächenobjekte und realisieren Sie Oberflächenobjekte wie Bäume, digitale 3D-Rekonstruktion von Gebäuden usw sogar das Zeichnen von 3D-Wäldern, 3D-Stadtmodellen und das Konstruieren von Virtual Reality. Auf der Grundlage der virtuellen Realität kann eine detailliertere Bodenobjektanalyse durchgeführt werden, um die Parameter des Waldlandes und seiner einzelnen stehenden Bäume abzuschätzen, um die Bewirtschaftung der feinen Forst- und Landwirtschaft zu realisieren; Es kann die Stadtplanung, die städtische Umgebung und das Stadtklima analysieren. Simulationsanalysen durchführen, um die Bewertung und Kontrolle von Schall-, Licht- und Umweltverschmutzung zu realisieren.
