激光雷达

文本的作者:路德ěk Krtička最后更新:2022-07-11

激光雷达(LIDAR, Light Detection and Ranging)是一种可以对地球表面物体进行相对高精度定位的方法。这种方法类似于雷达或声纳，因为一束能量到达一个物体，反弹并返回所需的时间是精确测量的。雷达使用无线电波，声纳使用声波，而激光雷达使用激光。

安装在飞机或直升机上的激光雷达系统通过镜子向地面发送脉冲(通常是每秒数十万到250万次脉冲)。当激光束到达地面(物体)时，它被反射并返回到镜子，系统记录光束离开设备和被传感器接收回之间的时间间隔。

激光束几乎可以从任何物体上反弹，除了有问题的非反射表面，比如水面。光束未穿透地球表面的第一次反射称为FR -第一次反射。这可以是任何东西——树梢，一只飞翔的鸟，汽车，电线，建筑屋顶，裸露的地面。相比之下，LR -最后返回渗透到地面，或者更好地说，似乎是地面-岩石悬垂，一座桥，非常密集的植被，等等。LR与fr相比通常是少数，但是LR点对于定向运动地图中使用的许多基础地图的创建是最重要的。

航拍数据采集完成后，开始数据处理。个人测量的时间间隔被转换为距离，并与机载GPS数据、飞机中央控制单元(INS)和地面GPS站的数据进行比较。GPS在测量过程中以纬度(x)、经度(y)和高度(z)的形式唯一地提供了飞机的位置，结果是一个包含点的数据集，其中每个点的位置都在地理坐标(x, y, z)内精确定义。后处理过滤掉了误差，并使用几个过程将数据处理成最终产品(点坐标文件，数字高程模型等)。

从机载激光扫描数据获得的产品精度取决于从给定位置获得的点的数量和处理方法。目前的收集密度从每平方米一个点到几十个点，导致了相当令人难以置信的高度精度几厘米。由LIDAR数据生成的典型底图包括详细的轮廓、阴影浮雕、斜坡梯度、阴影地形、植被高度或植被密度。