A lézer és a radar alkalmazása lézeres távolságmérőben
A Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network egy aktív távérzékelési technológia, amely az érzékelő által kibocsátott lézeren (LiDAR) keresztül méri az érzékelő és a céltárgy közötti távolságot. Ez a technológia a különböző észlelési célpontok alapján két kategóriába sorolható: levegőérzékelés és földérzékelés. A légi lézeres távolságmérés célja az atmoszféra fizikai és kémiai tulajdonságainak meghatározása úgy, hogy lézersugarat bocsát ki a levegőbe, és fogadja a levegőben lebegő részecskék által visszavert visszhangokat. A földi lézeres távolságmeghatározás fő célja olyan felszíni információk megszerzése, mint a geológia, a domborzat, a geomorfológia és a földhasználat állapota. Az érzékelőplatformok besorolása szerint a lézeres távolságmérés négy kategóriába sorolható: műholdas (műholdas alapú), légi (repülőgép alapú), jármű alapú (jármű alapú) és helymeghatározás (fixpontos 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 elemévé vált. A LIDAR (Light Detection And Ranging) általában a levegőben lévő föld-föld lézeres távolságmeghatározási technológiát jelenti, a kínai kifejezésekkel pedig a LiDAR-t általában a LIDAR megjelölésére használják. Az Egyesült Államokban az 1970-es évek óta számos ügynökség, köztük a NASA, a NOAA és a Department of Defense Surveying and Mapping (DMA) elkezdett LIDAR típusú érzékelőket fejleszteni óceán- és terepméréshez. Európában a lézeres távolságmérés kutatása az Egyesült Államokkal szinte egy időben indult meg. Az Egyesült Államokkal ellentétben elkötelezték magukat a műholdas platform lézeres távolságmérő radarrendszerek fejlesztése mellett, nagyobb hangsúlyt fektetve a légi platformok és az ezekhez illeszkedő lézerradarrendszerek fejlesztésére és kutatására, és jelentős sikereket értek el.
Az 1990-es évekre a légi GPS technológia és a hordozható számítógépes rendszerek fejlődésével a LIDAR rendszerek stabilitása és megbízhatósága nagymértékben javult, és fokozatosan elkezdték kereskedelmi forgalomba hozni őket Európában. A vonatkozó alkalmazott kutatásokat Európában is végezték.
Más távérzékelési technológiához képest a LIDAR kutatása egészen új terület, mind a LIDAR adatok pontosságának és minőségének javításában, mind pedig a LIDAR adatok alkalmazástechnológiájának gazdagításában. A távérzékelési képalkotó technológiától eltérően a LIDAR rendszer gyorsan tud háromdimenziós földrajzi koordináta információkat szerezni a felszínről és a megfelelő földi objektumokról (fák, épületek, felszín stb.), és háromdimenziós jellemzői megfelelnek a mai digitális föld fő kutatási igényeinek. .
A LIDAR érzékelők folyamatos fejlődésével, a felületi mintavételi sűrűség fokozatos növekedésével és az egyetlen lézersugárra visszanyerhető hullámok számának növekedésével a LIDAR adatok gazdagabb felület- és tárgyinformációt biztosítanak. A LIDAR által összegyűjtött felszíni 3D ponthalmazon szűréssel, interpolációval, osztályozással, szegmentálással és egyéb feldolgozással különböző nagy pontosságú 3D digitális terepmodellek nyerhetők. A felszíni jellemzők osztályozhatók és felismerhetők, és megvalósítható a felszíni elemek, például a fák és épületek 3D-s digitális rekonstrukciója. 3D erdő- és 3D városmodellek rajzolhatók, virtuális valóság konstruálható. A virtuális valóság alapján részletesebb talajelem-elemzés végezhető az erdőterület és egyes fáinak elemzésére
