Ứng dụng của Laser và Radar trong Máy đo khoảng cách Laser
Mạng thiết bị đo khoảng cách Laser Xiyuantai là một công nghệ viễn thám chủ động đo khoảng cách giữa cảm biến và vật thể mục tiêu thông qua tia laser phát ra từ cảm biến (LiDAR). Công nghệ này có thể được chia thành hai loại dựa trên các mục tiêu phát hiện khác nhau: phát hiện trên không và phát hiện mặt đất. Mục đích của việc đo khoảng cách laser trong không khí là 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 nền tảng cảm biến, phạm vi laser có thể được chia thành bốn loại: dựa trên vệ tinh (dựa trên vệ tinh), trên không (dựa trên máy bay), dựa trên phương tiện (dựa trên phương tiện) và định vị (đo điểm cố định).
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 thành 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 từ mặt đất đến mặt đất trên không và theo thuật ngữ của Trung Quốc, LiDAR thường được sử dụng để chỉ LIDAR. Tại Hoa Kỳ, kể từ những năm 1970, nhiều cơ quan bao gồm NASA, NOAA và Cục Khảo sát và Bản đồ Bộ Quốc phòng (DMA) đã bắt đầu phát triển cảm biến loại LIDAR để đo địa hình và đại dương. Ở châu Âu, nghiên cứu về phạm vi laser đã bắt đầu gần như đồng thời 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, tập trung nhiều hơn vào việc phát triển và nghiên cứu các nền tảng trên không cũng như các hệ thống radar laser phù hợp của họ và đã 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 tin cậy của hệ thống LIDAR đã được cải thiện rất nhiều và chúng dần dần bắt đầu được thương mại hóa ở châu Âu. Nghiên cứu ứng dụng có liên quan cũng được thực hiện ở châu Âu.
So với các công nghệ viễn thám khác, nghiên cứu về LIDAR là một lĩnh vực rất mới, vừa nâng cao độ chính xác, chất lượng của dữ liệu LIDAR vừa làm phong phú thêm công nghệ ứng dụng dữ liệu LIDAR. Không giống như 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 vật thể trên mặt đất tương ứng (cây cối, tòa nhà, bề mặt, v.v.) và các đặc điểm ba chiều của nó đáp ứng nhu cầu nghiên cứu chính thống của trái đất kỹ thuật số ngày nay .
Với sự tiến bộ liên tục của cảm biến LIDAR, mật độ lấy mẫu bề mặt tăng dần và sự gia tăng số lượng sóng có thể phục hồi cho một chùm tia laser, dữ liệu LIDAR sẽ cung cấp thông tin về bề mặt và đối tượng phong phú hơn. Bằng cách lọc, nội suy, phân loại, phân đoạn và xử lý khác trên tập hợp điểm 3D bề mặt do LIDAR thu thập, có thể thu được nhiều mô hình địa hình kỹ thuật số 3D có độ chính xác cao khác nhau. Các đặc điểm bề mặt cũng có thể được phân loại và nhận dạng, đồng thời có thể tái tạo kỹ thuật số 3D các đặc điểm bề mặt như cây cối và tòa nhà. Có thể vẽ mô hình rừng 3D và thành phố 3D và xây dựng thực tế ảo. Trên cơ sở thực tế ảo, có thể tiến hành phân tích đặc điểm mặt đất chi tiết hơn để phân tích đất rừng và từng cây riêng lẻ
