A aplicação de laser e radar em telêmetro a laser
A Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network é uma tecnologia de sensoriamento remoto ativo que mede a distância entre o sensor e o objeto alvo através do laser emitido pelo sensor (LiDAR). Esta tecnologia pode ser dividida em duas categorias com base nos diferentes alvos de detecção: detecção aérea e detecção terrestre. O objetivo do alcance do laser aéreo é determinar as propriedades físicas e químicas da atmosfera, emitindo um feixe de laser no ar e recebendo os ecos refletidos pelas partículas suspensas no ar. O principal objetivo do alcance do laser terrestre é obter informações de superfície, como geologia, terreno, geomorfologia e status de uso da terra. De acordo com a classificação das plataformas de sensores, o alcance do laser pode ser dividido em quatro categorias: baseado em satélite (baseado em satélite), aerotransportado (baseado em aeronave), baseado em veículo (baseado em veículo) e posicionamento (medição de ponto fixo).
A tecnologia de medição a laser começou na década de 1960 e, nas décadas de 1970 e 1980, a tecnologia a laser tornou-se um componente importante dos equipamentos eletrônicos de medição. LIDAR (Light Detection And Ranging) geralmente se refere à tecnologia aérea de alcance a laser terrestre e, em termos chineses, LiDAR é comumente usado para se referir a LIDAR. Nos Estados Unidos, desde a década de 1970, várias agências, incluindo NASA, NOAA e o Departamento de Levantamento e Mapeamento de Defesa (DMA), começaram a desenvolver sensores do tipo LIDAR para medições oceânicas e de terreno. Na Europa, a investigação sobre o alcance do laser começou quase simultaneamente com os Estados Unidos. Ao contrário dos Estados Unidos, eles estão empenhados em desenvolver sistemas de radar de alcance a laser para plataformas de satélite, concentrando-se mais no desenvolvimento e pesquisa de plataformas aéreas e seus sistemas de radar a laser correspondentes, e alcançaram um sucesso considerável.
Na década de 1990, com o desenvolvimento da tecnologia GPS aerotransportada e dos sistemas de computadores portáteis, a estabilidade e a fiabilidade dos sistemas LIDAR melhoraram bastante e gradualmente começaram a ser comercializados na Europa. Pesquisa aplicada relevante também foi realizada na Europa.
Em comparação com outras tecnologias de detecção remota, a investigação sobre LIDAR é um campo muito novo, tanto na melhoria da precisão e qualidade dos dados LIDAR como no enriquecimento da tecnologia de aplicação dos dados LIDAR. Ao contrário da tecnologia de imagem de sensoriamento remoto, o sistema LIDAR pode obter rapidamente informações de coordenadas geográficas tridimensionais da superfície e dos objetos terrestres correspondentes (árvores, edifícios, superfície, etc.), e suas características tridimensionais atendem às principais necessidades de pesquisa da terra digital atual. .
Com o progresso contínuo dos sensores LIDAR, o aumento gradual na densidade de amostragem de superfície e o aumento no número de ondas recuperáveis para um único feixe de laser, os dados LIDAR fornecerão informações mais ricas sobre superfícies e objetos. Através de filtragem, interpolação, classificação, segmentação e outros processamentos no conjunto de pontos 3D da superfície coletados pelo LIDAR, vários modelos digitais de terreno 3D de alta precisão podem ser obtidos. As características da superfície também podem ser classificadas e reconhecidas, e a reconstrução digital 3D das características da superfície, como árvores e edifícios, pode ser alcançada. Modelos 3D de florestas e cidades 3D podem ser desenhados e a realidade virtual pode ser construída. Com base na realidade virtual, podem ser realizadas análises mais detalhadas das características do terreno para analisar o terreno florestal e as suas árvores individuais.
