Introduzione all'applicazione del laser e del radar nel telemetro laser
La rete di strumenti di rilevamento Laser Xiyuantai è una tecnologia di telerilevamento attiva che misura la distanza tra il sensore e il bersaglio attraverso il laser emesso dal sensore (lidar). In base ai diversi obiettivi di rilevamento, questa tecnologia può essere suddivisa in due categorie: rilevamento dell'aria e rilevamento del suolo. Il raggio laser aria-aria mira a completare la determinazione delle proprietà fisiche e chimiche dell'atmosfera emettendo un raggio laser nell'aria e ricevendo echi riflessi dalle particelle sospese nell'aria. L'obiettivo principale della misurazione laser terrestre è ottenere informazioni sulla superficie quali geologia, topografia, morfologia e stato di utilizzo del territorio. Secondo la classificazione delle piattaforme montate su sensori, il raggio laser può essere suddiviso in quattro categorie: spaziale (montato su satellite), aereo (montato su aereo), montato su veicolo (montato su automobile) e di posizionamento (a punto fisso misurazione).
La tecnologia laser è iniziata negli anni '60 e negli anni '70 e '80 è diventata una parte importante delle apparecchiature elettroniche di misurazione. LIDAR (Light Detection And Ranging) si riferisce solitamente alla tecnologia di rilevamento laser terra-terra in volo, e il termine cinese si riferisce spesso a LIDAR tramite radar laser. Negli Stati Uniti, a partire dagli anni ’70, molte agenzie tra cui la National Aeronautics and Space Administration (NASA), la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e il Department of Defense Mapping (DMA) hanno iniziato a sviluppare sensori di tipo LIDAR. Per rilievi oceanografici e topografici. In Europa, la ricerca sulla portata laser è iniziata quasi contemporaneamente agli Stati Uniti. A differenza degli Stati Uniti, sono impegnati nello sviluppo di sistemi radar a raggio laser su piattaforme satellitari e più concentrati sullo sviluppo e la ricerca di piattaforme aeree e sistemi radar laser corrispondenti. E ottenne un notevole successo.
Negli anni '90, con lo sviluppo della tecnologia GPS aerea e dei sistemi informatici portatili, la stabilità e la precisione del sistema LIDAR erano state notevolmente migliorate e fu gradualmente messo in uso commerciale in Europa e la relativa ricerca applicata immediatamente lanciata in Europa.
Rispetto ad altre tecnologie di telerilevamento, la ricerca su LIDAR è un campo molto nuovo e la ricerca sul miglioramento dell'accuratezza e della qualità dei dati LIDAR e sull'arricchimento della tecnologia di applicazione dei dati LIDAR è piuttosto attiva. Diversamente dalla tecnologia di imaging di telerilevamento, il sistema LIDAR può ottenere rapidamente informazioni sulle coordinate geografiche tridimensionali della superficie del terreno e dei corrispondenti oggetti sul terreno (alberi, edifici, superficie del terreno, ecc.) e le sue caratteristiche tridimensionali soddisfano i requisiti esigenze di ricerca tradizionali del mondo digitale di oggi.
Con il continuo miglioramento dei sensori LIDAR, il graduale aumento della densità dei punti di campionamento della superficie e l'aumento del numero di echi che possono essere recuperati da un singolo raggio laser, i dati LIDAR forniranno informazioni più abbondanti sulla superficie e sugli oggetti superficiali. Filtra, interpola, classifica e segmenta i set di punti 3D di superficie raccolti da LIDAR per ottenere vari modelli digitali 3D del terreno ad alta precisione, classificare e identificare oggetti di superficie e realizzare oggetti di superficie come alberi, ricostruzione digitale 3D di edifici, ecc. e persino disegnando foreste 3D, modelli di città 3D e costruendo realtà virtuale. Sulla base della realtà virtuale, è possibile effettuare un'analisi più dettagliata del terreno per stimare i parametri del terreno forestale e dei suoi singoli alberi in piedi, in modo da realizzare la gestione della silvicoltura e dell'agricoltura fine; può analizzare la pianificazione urbana, l'ambiente urbano e il clima urbano. Effettuare analisi di simulazione per realizzare la valutazione e il controllo dell'inquinamento acustico, luminoso e ambientale.
