Giới thiệu ứng dụng Laser và Radar trong Máy đo khoảng cách Laser
Mạng thiết bị đo phạm vi Laser Xiyuantai là một công nghệ viễn thám chủ động đo khoảng cách giữa cảm biến và mục tiêu thông qua tia laser phát ra từ cảm biến (lidar). Theo các mục tiêu phát hiện khác nhau, công nghệ này có thể được chia thành hai loại: phát hiện trên không và phát hiện mặt đất. Phạm vi laser không đối không nhằm mục đích hoàn thành việc xác định các tính chất vật lý và hóa học của khí quyển bằng cách phát ra 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 mạo 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: trong không gian (gắn trên vệ tinh), trên không (gắn trên máy bay), gắn trên xe (gắn trên ô tô) và định vị (điểm cố định). đo đạc).
Công nghệ đo khoảng cách bằng laser bắt đầu từ những năm 1960, và đến những năm 1970 và 1980, công nghệ laser đã trở thành một phần quan trọng của thiết bị đo khoảng cách điện tử. LIDAR (Phát hiện ánh sáng và phạm vi) thường đề cập đến công nghệ đo khoảng cách laser trên mặt đất trên không và thuật ngữ Trung Quốc thường đề cập đến LIDAR bằng radar laser. Tại Hoa Kỳ, từ những năm 1970, nhiều cơ quan bao gồm Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA), Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA) và Cơ quan Bản đồ Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ (DMA) đã bắt đầu phát triển cảm biến loại LIDAR. Đối với khảo sát hải dương học 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 hơn vào việc phát triển và nghiên cứu các nền tảng trên không và các hệ thống radar laser 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 di động, độ ổn định và độ chính xác của hệ thống LIDAR đã được cải thiện rất nhiều và nó dần được đưa vào sử dụng thương mại ở Châu Âu và các nghiên cứu ứng dụng liên quan ngay lập tức được triển khai ở Châu Âu.
So với các công nghệ viễn thám khác, nghiên cứu về LIDAR là một lĩnh vực rất mới, 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 khá tích cực. 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 mặt đất và các vật thể tương ứng trên mặt đất (cây cối, tòa nhà, mặt đất, v.v.) 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 cải tiến liên tục của cảm biến LIDAR, sự gia tăng dần dần về mật độ của các điểm lấy mẫu bề mặt và sự gia tăng số lượng tiếng vang có thể được phục hồi bằng một chùm tia laser, dữ liệu LIDAR sẽ cung cấp thông tin về vật thể và bề mặt phong phú hơn. Lọc, nội suy, phân loại và phân đoạn các tập hợp điểm 3D bề mặt được LIDAR thu thập để thu được các mô hình mặt đất kỹ thuật số 3D có độ chính xác cao khác nhau, phân loại và xác định các đối tượng bề mặt và nhận ra các đối tượng bề mặt như cây cối, tái tạo kỹ thuật số 3D của 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, nhằm thực hiện việc quản lý lâm nghiệp và nông nghiệp tốt; nó có thể phân tích quy hoạch đô thị, môi trường đô thị và khí hậu đô thị. Tiến hành phân tích mô phỏng để thực hiện đánh giá và kiểm soát ô nhiễm âm thanh, ánh sáng và môi trường.
