La aplicación del láser y el radar en el telémetro láser
La red de instrumentos de alcance Laser Xiyuantai es una tecnología de detección remota activa que mide la distancia entre el sensor y el objeto objetivo a través del láser emitido por el sensor (LiDAR). Esta tecnología se puede dividir en dos categorías según los diferentes objetivos de detección: detección aérea y detección terrestre. El objetivo de la medición láser aerotransportada es determinar las propiedades físicas y químicas de la atmósfera emitiendo un rayo láser al aire y recibiendo los ecos reflejados por las partículas suspendidas en el aire. El objetivo principal del alcance láser terrestre es obtener información de la superficie, como geología, terreno, geomorfología y estado de uso de la tierra. Según la clasificación de las plataformas de sensores, el alcance láser se puede dividir en cuatro categorías: basado en satélites (basado en satélites), aerotransportado (basado en aviones), basado en vehículos (basado en vehículos) y posicionamiento (medición de punto fijo).
La tecnología de medición por láser comenzó en la década de 1960, y en las décadas de 1970 y 1980, la tecnología láser se había convertido en un componente importante de los equipos de medición electrónica. LIDAR (Detección y alcance de luz) generalmente se refiere a la tecnología de alcance láser tierra-tierra aerotransportada y, en términos chinos, LiDAR se usa comúnmente para referirse a LIDAR. En los Estados Unidos, desde la década de 1970, múltiples agencias, incluidas la NASA, la NOAA y el Departamento de Topografía y Cartografía del Departamento de Defensa (DMA), han comenzado a desarrollar sensores tipo LIDAR para mediciones del océano y del terreno. En Europa, la investigación sobre alcance láser comenzó casi simultáneamente con los Estados Unidos. A diferencia de Estados Unidos, están comprometidos con el desarrollo de sistemas de radar de alcance láser para plataformas satelitales, centrándose más en el desarrollo y la investigación de plataformas aerotransportadas y sus sistemas de radar láser correspondientes, y han logrado un éxito considerable.
En la década de 1990, con el desarrollo de la tecnología GPS aerotransportada y los sistemas informáticos portátiles, la estabilidad y fiabilidad de los sistemas LIDAR habían mejorado considerablemente y gradualmente comenzaron a comercializarse en Europa. También en Europa se llevaron a cabo importantes investigaciones aplicadas.
En comparación con otras tecnologías de teledetección, la investigación sobre LIDAR es un campo muy nuevo, tanto para mejorar la precisión y la calidad de los datos LIDAR como para enriquecer la tecnología de aplicación de los datos LIDAR. A diferencia de la tecnología de imágenes de detección remota, el sistema LIDAR puede obtener rápidamente información de coordenadas geográficas tridimensionales de la superficie y los objetos terrestres correspondientes (árboles, edificios, superficies, etc.), y sus características tridimensionales satisfacen las principales necesidades de investigación de la Tierra digital actual. .
Con el progreso continuo de los sensores LIDAR, el aumento gradual de la densidad de muestreo de la superficie y el aumento del número de ondas recuperables para un solo rayo láser, los datos LIDAR proporcionarán información más rica sobre la superficie y los objetos. Mediante el filtrado, la interpolación, la clasificación, la segmentación y otros procesamientos en el conjunto de puntos 3D de la superficie recopilados por LIDAR, se pueden obtener varios modelos digitales de terreno 3D de alta precisión. Las características de la superficie también se pueden clasificar y reconocer, y se puede lograr la reconstrucción digital 3D de características de la superficie, como árboles y edificios. Se pueden dibujar modelos de bosques y ciudades en 3D y se puede construir realidad virtual. Sobre la base de la realidad virtual, se pueden realizar análisis más detallados de las características del terreno para analizar el terreno forestal y sus árboles individuales.
