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近年來，激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測繪領(lǐng)域。

因?yàn)榧す饫走_(dá)技術(shù)不是三言兩語既可以解釋清楚的，所以我們今天先來了解一下激光雷達(dá)技術(shù)的原理

激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于測量工作，它的主要原理就是采用現(xiàn)代化光頻波段雷達(dá)技術(shù)對測量目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行電磁波的傳送和控制。這其中電磁波的發(fā)送、回收和處理的判斷依據(jù)都依靠采集數(shù)據(jù)和系統(tǒng)參數(shù)，它的最大優(yōu)勢就是能夠準(zhǔn)確的測量物體的位置、體積和距離，并且具有極強(qiáng)的實(shí)時性和移動測量性。

激光是利用光波來進(jìn)行測量的。與普通光波相比，激光的方向性、單色性、相干性都更加突出，且不易受到大氣環(huán)境和太陽紫外線的干擾。所以用激光進(jìn)行距離量測不但數(shù)據(jù)采集安全性高而且抗干擾能力強(qiáng)。測繪過程中，當(dāng)激光器的激光射到某個物體的表面上時，會有一部分光反射回激光器被激光雷達(dá)接收器接收，此時雷達(dá)系統(tǒng)內(nèi)部的儀器就會計(jì)算出光由激光器射出到返回整個過程的時長，同時計(jì)算出激光器到反射物體的距離，即：距離D=光速C * 時間t/2。

另外，激光雷達(dá)系統(tǒng)中的GPS也是重要角色。它會接收激光器所獲得的一切位置坐標(biāo)信息進(jìn)而精算出每一個激光點(diǎn)的大地坐標(biāo)并設(shè)置為X/Y/Z。我們所說的激光點(diǎn)云就是由大量的激光點(diǎn)所聚集而成的，這種激光點(diǎn)云在系統(tǒng)的重構(gòu)條件下就會演變成點(diǎn)云圖像，這也是機(jī)載激光雷達(dá)的測高理念。

激光束發(fā)射的頻率相當(dāng)高，可達(dá)到每秒上萬次脈沖。接收器能夠在一分鐘內(nèi)就記錄多達(dá)50萬個點(diǎn)，效率極高，甚至有些激光雷達(dá)系統(tǒng)還能記錄同一脈沖的數(shù)次反射。這些激光束搭載不同地點(diǎn)被折回，系統(tǒng)利用X、Y、Z坐標(biāo)來進(jìn)行點(diǎn)記錄并分層。此時，我們就可以通過濾波處理和分類來獲取地面高程，例如建筑物或其他物體的高度。在利用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行測高作業(yè)，航高的不同其平面精度也會有所不同，10~30cm的高程精度其平面精度可以達(dá)到0.15~1m。這種機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)手段目前能夠?yàn)閿?shù)字地圖、GIS應(yīng)用和工程測繪提供精確的三維虛擬模型和空間坐標(biāo)信息，相當(dāng)實(shí)用。

簡單概述一下就是：當(dāng)激光雷達(dá)掃描物體時，它會發(fā)射一個高速旋轉(zhuǎn)的激光束。激光束會反彈回來并被接收器接收。激光雷達(dá)使用這些反彈信號來計(jì)算物體的距離、位置、方向和形狀等信息。

激光雷達(dá)發(fā)送的光束具有極高的能量密度，在光束撞擊掃描區(qū)域的物體時，其部分能量被散射或反射，并返回接收器進(jìn)行處理。由于光速很快，激光雷達(dá)可以在非常短的時間內(nèi)測量物體的位置和形狀。

通過分析不同角度掃描產(chǎn)生的光信號，可以創(chuàng)建三維點(diǎn)云或三維網(wǎng)格模型，這對于測繪、建筑、機(jī)器視覺和自動駕駛等應(yīng)用至關(guān)重要。激光雷達(dá)技術(shù)還可用于測量和分析用戶可以看到的和無法看到的場景，如地質(zhì)勘探、天文測量、安全檢查和環(huán)境監(jiān)測等。

盡管激光雷達(dá)技術(shù)十分先進(jìn)，但它并不是普通消費(fèi)者可以輕易獲取和使用的技術(shù)，通常只會被用于專業(yè)應(yīng)用。