Laserin ja tutkan käyttö laseretäisyysmittarissa
Laser Xiyuantai -etäisyysmittariverkko on aktiivinen kaukokartoitustekniikka, joka mittaa anturin ja kohteen välistä etäisyyttä anturin lähettämän laserin (lidar) avulla. Eri tunnistuskohteiden mukaan tämä tekniikka voidaan jakaa kahteen luokkaan: ilman havaitsemiseen ja maan havaitsemiseen. Ilmasta ilmaan -lasermittauksen tavoitteena on saattaa päätökseen ilmakehän fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien määrittäminen lähettämällä lasersäde ilmaan ja vastaanottamalla ilmassa olevien suspendoituneiden hiukkasten heijastamia kaikuja. Maalasermittauksen päätavoite on saada pintainformaatiota, kuten geologiaa, topografiaa, maanmuotoa ja maankäytön tilaa. Anturiin asennettujen alustojen luokituksen mukaan laseretäisyys voidaan jakaa neljään luokkaan: avaruuteen (satelliittiin asennettu), ilmaan (lentokoneen asennettuna), ajoneuvoon (autoon asennettuna) ja paikannukseen (kiinteään pisteeseen) mittaus).
Laseretäisyystekniikka alkoi 1960-luvulla, ja 1970- ja 1980-luvuilla lasertekniikasta oli tullut tärkeä osa elektronisia etäisyyslaitteita. LIDAR (Light Detection And Ranging) tarkoittaa yleensä ilmassa olevaa maa-maa-laseretäisyystekniikkaa, ja kiinalainen termi viittaa usein lasertutkan LIDARiin. Yhdysvalloissa monet virastot, kuten National Aeronautics and Space Administration (NASA), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ja US Department of Defense Mapping (DMA) ovat 1970-luvulta lähtien alkaneet kehittää LIDAR-tyyppisiä antureita. Oceanografisiin ja topografisiin tutkimuksiin. Euroopassa laseretäisyyden tutkimus alkoi lähes samaan aikaan Yhdysvaltojen kanssa. Toisin kuin Yhdysvallat, ne ovat sitoutuneet kehittämään satelliittialustan laseretäisyystutkajärjestelmiä ja keskittyvät enemmän lentoalustojen ja vastaavien lasertutkajärjestelmien kehittämiseen ja tutkimukseen. Ja saavutti huomattavan menestyksen.
1990-luvulle mennessä lentokoneen GPS-tekniikan ja kannettavien tietokonejärjestelmien kehittyessä LIDAR-järjestelmän vakaus ja tarkkuus olivat parantuneet huomattavasti, ja se otettiin vähitellen kaupalliseen käyttöön Euroopassa ja siihen liittyvä soveltava tutkimus käynnistettiin välittömästi Euroopassa.
Verrattuna muihin kaukokartoitustekniikoihin LIDAR-tutkimus on aivan uusi ala, ja tutkimus LIDAR-tietojen tarkkuuden ja laadun parantamiseksi sekä LIDAR-datasovellusteknologian rikastamiseksi on varsin aktiivista. Kaukokartoituskuvaustekniikasta poiketen LIDAR-järjestelmä voi nopeasti saada kolmiulotteiset maantieteelliset koordinaattitiedot maanpinnasta ja vastaavista maassa olevista kohteista (puut, rakennukset, maanpinta jne.), ja sen kolmiulotteiset ominaisuudet vastaavat nykypäivän digitaalisen maan valtavirran tutkimustarpeet.
LIDAR-anturien jatkuvan parantamisen, pintanäytteenottopisteiden tiheyden asteittaisen kasvun ja yhdellä lasersäteellä palautettavissa olevien kaikujen määrän lisääntymisen myötä LIDAR-tiedot tarjoavat enemmän pinta- ja pintatietoa. Suodata, interpoloi, luokittele ja segmentoi LIDARin keräämät pinnan 3D-pistejoukot saadaksesi erilaisia erittäin tarkkoja 3D-digitaalisia maamalleja, luokitella ja tunnistaa pintakohteita ja toteuttaa pintakohteita, kuten puita, rakennusten 3D-digitaalista rekonstruktiota jne. jopa piirtämään 3D-metsiä, 3D-kaupunkimalleja ja rakentamaan virtuaalitodellisuutta. Virtuaalitodellisuuden pohjalta voidaan tehdä yksityiskohtaisempi maa-objektianalyysi metsämaan ja sen yksittäisten seisovien puiden parametrien arvioimiseksi hienometsätalouden ja -maatalouden hoidon toteuttamiseksi; se osaa analysoida kaupunkisuunnittelua, kaupunkiympäristöä ja kaupunkiilmastoa. Suorita simulaatioanalyysi ääni-, valo- ja ympäristösaasteiden arvioinnin ja hallinnan toteuttamiseksi.
