Lézer és radar alkalmazása lézeres távolságmérőben
A Laser Xiyuantai távolságmérő műszerhálózat egy aktív távérzékelési technológia, amely az érzékelő által kibocsátott lézeren (lidar) méri az érzékelő és a célpont közötti távolságot. A különböző észlelési célok szerint ez a technológia két kategóriába sorolható: levegőérzékelés és talajérzékelés. A levegő-levegő lézertávolság a légkör fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározását célozza úgy, hogy lézersugarat bocsát ki a levegőbe, és fogadja a levegőben lebegő részecskék által visszavert visszhangokat. A földi lézeres távolságmérés fő célja a felszíni információk megszerzése, mint például a geológia, a domborzat, a felszínforma és a földhasználat állapota. A szenzorra szerelt platformok besorolása szerint a lézeres távolságmérés négy kategóriába sorolható: űrben (műholdasra szerelt), légi (repülőgépre szerelt), járműre szerelhető (autóba szerelt) és pozicionálási (fix pont) mérés).
A lézeres távolságmérő technológia az 1960-as években kezdődött, és az 1970-es és 1980-as évekre a lézertechnológia az elektronikus távolságmérő berendezések fontos részévé vált. A LIDAR (Light Detection And Ranging) általában a levegőben futó föld-föld lézeres távolságmérő technológiát jelenti, a kínai kifejezés pedig gyakran a LIDAR by lézerradart jelenti. Az Egyesült Államokban az 1970-es évek óta számos ügynökség, köztük a National Aeronautics and Space Administration (NASA), a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) és a US Department of Defense Mapping (DMA) megkezdte a LIDAR típusú érzékelők fejlesztését. Oceanográfiai és topográfiai felmérésekhez. Európában a lézeres távolságmérés kutatása szinte az Egyesült Államokkal egy időben kezdődött. Az Egyesült Államokkal ellentétben elkötelezték magukat a műholdas platform lézeres távolságmérő radarrendszerek fejlesztése mellett, és nagyobb hangsúlyt fektetnek a fedélzeti platformok és az ehhez illeszkedő lézeres radarrendszerek fejlesztésére és kutatására. És jelentős sikereket ért el.
Az 1990-es évekre a légi GPS technológia és a hordozható számítógépes rendszerek fejlődésével a LIDAR rendszer stabilitása és pontossága nagymértékben javult, Európában fokozatosan kereskedelmi forgalomba került, és a kapcsolódó alkalmazott kutatások Európában azonnal megindultak.
Más távérzékelési technológiához képest a LIDAR kutatása nagyon új terület, a LIDAR adatok pontosságának és minőségének javítására, valamint a LIDAR adatalkalmazási technológia gazdagítására irányuló kutatások meglehetősen aktívak. A távérzékelési képalkotó technológiától eltérően a LIDAR rendszer gyorsan meg tudja szerezni a földfelszín és a talajon lévő megfelelő objektumok (fák, épületek, talajfelszín stb.) háromdimenziós földrajzi koordináta információit, és háromdimenziós jellemzői megfelelnek az a mai digitális Föld fő kutatási igényei.
A LIDAR szenzorok folyamatos fejlesztésével, a felületi mintavételi pontok sűrűségének fokozatos növekedésével, valamint az egyetlen lézersugárral visszanyerhető visszhangok számának növekedésével a LIDAR adatok bőségesebb felületi és felszíni objektuminformációt biztosítanak majd. Szűrje, interpolálja, osztályozza és szegmentálja a LIDAR által összegyűjtött felületi 3D pontkészleteket, hogy különféle nagy pontosságú 3D digitális talajmodelleket kapjon, felszíni objektumokat osztályozzon és azonosítson, és felszíni objektumokat, például fákat valósítson meg, épületek 3D digitális rekonstrukciója stb. akár 3D-s erdők, 3D-s városmodellek rajzolása és virtuális valóság építése is. A virtuális valóság alapján részletesebb talajobjektum-elemzés végezhető az erdőterület és az egyes állófái paramétereinek becslésére, a finom erdőgazdálkodás és mezőgazdaság gazdálkodásának megvalósítására; elemezni tudja a várostervezést, a városi környezetet és a városklímát Szimulációs elemzések elvégzése a hang-, fény- és környezetszennyezés felmérésének és szabályozásának megvalósításához.
