Ứng dụng của laser và radar trong máy đo khoảng cách laser
Mạng thiết bị đo khoảng cách bằng laser là một công nghệ viễn thám chủ động đo khoảng cách giữa cảm biến và mục tiêu thông qua tia laser do cảm biến phát ra (lidar). Công nghệ này có thể được chia thành hai loại: phát hiện trên không và phát hiện trên mặt đất theo các mục tiêu phát hiện khác nhau. Mục đích của phạm vi laser trong không khí là hoàn thành việc xác định các tính chất vật lý và hóa học của khí quyển bằng cách phát chùm tia laser vào không khí và nhận được tiếng vang phản xạ bởi các hạt lơ lửng trong không khí. Mục tiêu chính của phạm vi laser mặt đất là thu được thông tin bề mặt như địa chất, địa hình, địa hình và tình trạng sử dụng đất. Theo phân loại của các nền tảng gắn cảm biến, phạm vi laser có thể được chia thành bốn loại: không gian (gắn trên vệ tinh), trên không (gắn trên máy bay), gắn trên phương tiện (gắn trên ô tô) và định vị (đo điểm cố định).
Công nghệ đo phạm vi laze bắt đầu từ những năm 1960, và đến những năm 1970 và 1980, công nghệ laze đã trở thành một phần quan trọng của thiết bị đo phạm vi điện tử. LIDAR (Light Detection And Ranging) thường dùng để chỉ công nghệ đo phạm vi laser từ mặt đất đến mặt đất và thuật ngữ tiếng Trung thường được sử dụng để chỉ LIDAR. Tại Hoa Kỳ, từ những năm 1970, một số cơ quan, bao gồm NASA, Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA) và Cục Lập bản đồ Bộ Quốc phòng (DMA), đã bắt đầu phát triển các cảm biến giống như LIDAR. Đối với các phép đo đại dương và địa hình. Ở châu Âu, nghiên cứu về phạm vi laser bắt đầu gần như cùng lúc với Hoa Kỳ. Không giống như Hoa Kỳ, họ cam kết phát triển các hệ thống radar đo khoảng cách laser trên nền tảng vệ tinh và tập trung nhiều hơn vào việc phát triển các nền tảng trên không và các hệ thống lidar phù hợp. và đạt được thành công đáng kể.
Đến những năm 1990, với sự phát triển của công nghệ GPS trên không và hệ thống máy tính xách tay, độ ổn định và tốc độ của hệ thống LIDAR đã được cải thiện rất nhiều và dần dần bắt đầu được thương mại hóa ở châu Âu. Ngay lập tức mở rộng ở châu Âu.
So với các công nghệ viễn thám khác, nghiên cứu liên quan đến LIDAR là một lĩnh vực rất mới và việc nghiên cứu nâng cao độ chính xác, chất lượng của dữ liệu LIDAR và làm phong phú thêm công nghệ ứng dụng dữ liệu LIDAR là khá sôi nổi. Khác với công nghệ hình ảnh viễn thám, hệ thống LIDAR có thể nhanh chóng thu được thông tin tọa độ địa lý ba chiều của bề mặt và các đối tượng tương ứng (cây cối, tòa nhà, mặt đất, v.v.) trên bề mặt và các đặc điểm ba chiều của nó đáp ứng nhu cầu nghiên cứu chủ đạo của trái đất kỹ thuật số ngày nay.
Với sự phát triển không ngừng của các cảm biến LIDAR, mật độ các điểm lấy mẫu bề mặt tăng dần và số lượng sóng có thể phục hồi của một chùm tia laze đơn lẻ tăng lên, dữ liệu LIDAR sẽ cung cấp nhiều thông tin về bề mặt và tính năng hơn. Bằng cách lọc, nội suy, phân loại và phân đoạn các bộ điểm bề mặt 3D do LIDAR thu thập, có thể thu được các mô hình mặt đất kỹ thuật số 3D có độ chính xác cao khác nhau và các đối tượng bề mặt cũng có thể được phân loại và xác định cũng như các đối tượng bề mặt như cây cối, cây cối, 3D tái tạo kỹ thuật số các tòa nhà, v.v., và thậm chí vẽ rừng 3D, mô hình thành phố 3D và xây dựng thực tế ảo. Trên cơ sở thực tế ảo, có thể thực hiện phân tích đối tượng mặt đất chi tiết hơn để ước tính các thông số của đất rừng và các cây đứng riêng lẻ của nó, để thực hiện vận hành và quản lý lâm nghiệp và nông nghiệp tốt; nó có thể được sử dụng cho quy hoạch đô thị, môi trường đô thị và khí hậu đô thị. Thực hiện phân tích mô phỏng để thực hiện việc đánh giá và kiểm soát ô nhiễm âm thanh, ánh sáng và môi trường.
