【儀商網(wǎng)-儀器儀表知識】激光雷達(dá)，是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。其工作原理是向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)進(jìn)行探測、跟蹤和識別。
激光雷達(dá)的種類是按照什么劃分的？
根據(jù)方向劃分：
激光雷達(dá)的方向可以是最低點(diǎn)、天頂或側(cè)面。例如，激光雷達(dá)高度計往下看，大氣激光雷達(dá)往上看，而基于激光雷達(dá)的防撞系統(tǒng)要往側(cè)面看。
根據(jù)平臺劃分：
激光雷達(dá)應(yīng)用可分為機(jī)載和地面兩種類型。這兩種類型需要根據(jù)數(shù)據(jù)用途、要捕獲的區(qū)域大小、所需測量范圍、設(shè)備成本等不同要求，使用不同規(guī)格的激光掃描儀。星載平臺也是可能的，可以參考衛(wèi)星激光測高。
激光雷達(dá)種類：
機(jī)載激光雷達(dá)
機(jī)載激光雷達(dá)（也稱機(jī)載激光掃描）是一種激光掃描儀，在飛行過程中連接到飛機(jī)上，創(chuàng)建一個3D點(diǎn)云地形模型。這是目前替代數(shù)字?jǐn)z影測量法的最詳細(xì)和準(zhǔn)確的創(chuàng)建數(shù)字高程模型的方法。與攝影測量法相比，機(jī)載激光雷達(dá)的一個主要優(yōu)勢是能夠從點(diǎn)云模型中濾除植被反射，從而創(chuàng)建一個數(shù)字地形模型，該模型表示被樹木掩蔽的地表，如河流、道路、文化遺產(chǎn)地等。在機(jī)載激光雷達(dá)的范疇內(nèi)，有時會在高海拔和低海拔應(yīng)用之間進(jìn)行區(qū)分，但主要區(qū)別是在較高海拔下獲取的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和點(diǎn)密度都降低了。機(jī)載激光雷達(dá)還可用于在淺水中創(chuàng)建測深模型。
機(jī)載激光雷達(dá)的主要組成部分包括數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字表面模型（DSM）。點(diǎn)和地面點(diǎn)是離散點(diǎn)的矢量，而DEM和DSM是離散點(diǎn)的插值柵格網(wǎng)格，這個過程還包括拍攝數(shù)字航空照片。為了解釋深層滑坡，例如，在植被覆蓋下，使用陡坎、張力裂縫或傾斜樹木的變化，可以使用機(jī)載激光雷達(dá)。機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)字高程模型可以穿透森林覆蓋層，對陡坎、侵蝕和電線桿傾斜進(jìn)行詳細(xì)測量。
機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理使用的工具箱稱為激光雷達(dá)數(shù)據(jù)過濾和森林研究工具箱（TIFF），可用于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)過濾和地形研究軟件，使用該軟件將數(shù)據(jù)插值到數(shù)字地形模型。激光指向要繪制地圖的區(qū)域，通過從相應(yīng)的數(shù)字地形模型高程中減去原始z坐標(biāo)，計算出每個點(diǎn)的離地高度。基于此離地高度，可獲得非植被數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可能包括諸如建筑物、電線、飛鳥、昆蟲等之類的對象。其余點(diǎn)作為植被處理，用于建模和制圖。在這些圖中，激光雷達(dá)的指標(biāo)是通過計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、百分位數(shù)、二次平均值等統(tǒng)計數(shù)據(jù)來計算的。
機(jī)載激光雷達(dá)測深儀
機(jī)載激光雷達(dá)測深技術(shù)系統(tǒng)包括測量信號從信號源到返回傳感器的飛行時間。數(shù)據(jù)采集技術(shù)包括一個海底測繪組件、一個視頻橫斷面和一個采樣的地面真實度組件。它使用綠色光譜（532nm）的激光束工作。兩束激光投射到快速旋轉(zhuǎn)的反射上，形成一個點(diǎn)陣列。其中一根光束穿透水，并在有利條件下探測水的底面。
所獲得的數(shù)據(jù)顯示了暴露在海底之上的陸地表面的全部范圍。該技術(shù)非常有用，因為它將在主要的海床制圖程序中發(fā)揮重要作用。該地圖測繪出了陸地地形和水下高程。海底反射成像是該系統(tǒng)的另一種解決方案產(chǎn)品，有利于繪制海底生境圖，這項技術(shù)已用于使用水文激光雷達(dá)對加利福尼亞水域進(jìn)行三維圖像制圖。
無人機(jī)現(xiàn)在正與激光掃描儀以及其他遙感器一起使用，作為掃描較小區(qū)域的一種更經(jīng)濟(jì)的方法。無人機(jī)遙感的可能性還消除了載人飛機(jī)機(jī)組人員在困難地形或偏遠(yuǎn)地區(qū)可能遭受的任何危險。
地面激光雷達(dá)
