レーザー距離計におけるレーザーとレーダーの応用
Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network は、センサー (LiDAR) から発せられるレーザーを介してセンサーと対象物体との間の距離を測定するアクティブ リモート センシング テクノロジーです。 この技術は、検出対象の違いに基づいて、空中検出と地上検出の 2 つのカテゴリに分類できます。 航空機レーザー測距の目的は、レーザービームを空気中に放射し、空気中の浮遊粒子によって反射されたエコーを受信することによって、大気の物理的および化学的特性を測定することです。 地上レーザー測距の主な目的は、地質、地形、地形、土地利用状況などの地表情報を取得することです。 センサー プラットフォームの分類に従って、レーザー測距は、衛星ベース (衛星ベース)、航空機ベース (航空機ベース)、車両ベース (車両ベース)、および測位 (固定点測定) の 4 つのカテゴリに分類できます。
レーザー測距技術は 1960 年代に始まり、1970 年代と 1980 年代までに、レーザー技術は電子測距機器の重要なコンポーネントになりました。 LIDAR (Light Detection And Ranging) は通常、空中の地上から地上へのレーザー測距技術を指し、中国語では LiDAR は LIDAR を指すのに一般的に使用されます。 米国では、1970 年代以来、NASA、NOAA、国防総省測量地図作成 (DMA) を含む複数の機関が、海洋および地形測定用の LIDAR タイプのセンサーの開発を開始しました。 欧州では米国とほぼ同時にレーザー測距の研究が始まっている。 米国とは異なり、衛星プラットフォームのレーザー測距レーダー システムの開発に注力しており、航空機搭載プラットフォームとそれに適合するレーザー レーダー システムの開発と研究に重点を置いており、かなりの成功を収めています。
1990 年代までに、航空機搭載 GPS 技術とポータブル コンピューター システムの開発により、LIDAR システムの安定性と信頼性が大幅に向上し、ヨーロッパで徐々に商業化され始めました。 関連する応用研究はヨーロッパでも実施されました。
他のリモートセンシング技術と比較すると、LIDAR の研究は、LIDAR データの精度と品質の向上、および LIDAR データの応用技術の充実という点において、非常に新しい分野です。 リモートセンシング画像技術とは異なり、LIDAR システムは、地表および対応する地上物体 (樹木、建物、地表など) の 3 次元地理座標情報を迅速に取得でき、その 3 次元特性は今日のデジタル アースの主流の研究ニーズを満たします。 。
LIDAR センサーが継続的に進歩し、表面サンプリング密度が徐々に増加し、単一レーザー ビームで回復可能な波の数が増加することにより、LIDAR データはより豊富な表面情報と物体情報を提供するようになります。 LIDARで収集した地表3次元点群に対してフィルタリング、補間、分類、セグメンテーションなどの処理を行うことで、さまざまな高精度3次元デジタル地形モデルを取得できます。 表面の特徴も分類して認識することができ、樹木や建物などの表面の特徴の 3D デジタル再構成を実現できます。 3Dの森や3D都市モデルを描画し、仮想現実を構築できます。 仮想現実に基づいて、より詳細な地物分析を実行して、森林土地とその個々の樹木を分析できます。
