การประยุกต์ใช้เลเซอร์และเรดาร์ในเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์
เครือข่ายเครื่องมือวัดระยะเลเซอร์ Xiyuantai เป็นเทคโนโลยีการตรวจจับระยะไกลแบบแอคทีฟที่วัดระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์และวัตถุเป้าหมายผ่านเลเซอร์ที่ปล่อยออกมาจากเซ็นเซอร์ (LiDAR) เทคโนโลยีนี้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามเป้าหมายการตรวจจับที่แตกต่างกัน: การตรวจจับอากาศและการตรวจจับภาคพื้นดิน จุดมุ่งหมายของระยะเลเซอร์ในอากาศคือการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของบรรยากาศโดยการปล่อยลำแสงเลเซอร์ไปในอากาศและรับเสียงสะท้อนที่สะท้อนจากอนุภาคแขวนลอยในอากาศ เป้าหมายหลักของการกำหนดขอบเขตเลเซอร์ภาคพื้นดินคือการได้รับข้อมูลพื้นผิว เช่น ธรณีวิทยา ภูมิประเทศ ธรณีสัณฐานวิทยา และสถานะการใช้ที่ดิน ตามการจำแนกประเภทของแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ ระยะเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: ตามดาวเทียม (ตามดาวเทียม) ในอากาศ (ตามเครื่องบิน) ตามยานพาหนะ (ตามยานพาหนะ) และการวางตำแหน่ง (การวัดจุดคงที่)
เทคโนโลยีการวัดระยะด้วยเลเซอร์เริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1960 และในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980 เทคโนโลยีเลเซอร์ได้กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของอุปกรณ์กำหนดระยะอิเล็กทรอนิกส์ LIDAR (การตรวจจับและการกำหนดระยะแสง) มักจะหมายถึงเทคโนโลยีการกำหนดระยะเลเซอร์จากพื้นถึงพื้นในอากาศ และในภาษาจีน LiDAR มักใช้เพื่ออ้างถึง LIDAR ในสหรัฐอเมริกา นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 หน่วยงานต่างๆ รวมถึง NASA, NOAA และ Department of Defense Surveying and Mapping (DMA) ได้เริ่มพัฒนาเซ็นเซอร์ประเภท LIDAR สำหรับการตรวจวัดมหาสมุทรและภูมิประเทศ ในยุโรป การวิจัยเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์เลเซอร์ได้เริ่มต้นเกือบพร้อมๆ กับสหรัฐอเมริกา พวกเขาต่างจากสหรัฐอเมริกาที่มุ่งมั่นที่จะพัฒนาระบบเรดาร์ที่มีระยะเลเซอร์ด้วยเลเซอร์บนแพลตฟอร์มดาวเทียม โดยมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาและการวิจัยแพลตฟอร์มทางอากาศและระบบเรดาร์เลเซอร์ที่ตรงกัน และประสบความสำเร็จอย่างมาก
ในช่วงทศวรรษ 1990 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี GPS ในอากาศและระบบคอมพิวเตอร์แบบพกพา ความเสถียรและความน่าเชื่อถือของระบบ LIDAR ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และค่อยๆ เริ่มนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ในยุโรป การวิจัยประยุกต์ที่เกี่ยวข้องได้ดำเนินการในยุโรปด้วย
เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลอื่นๆ การวิจัยเกี่ยวกับ LIDAR ถือเป็นสาขาใหม่มาก ทั้งในการปรับปรุงความแม่นยำและคุณภาพของข้อมูล LIDAR และการเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ข้อมูล LIDAR ต่างจากเทคโนโลยีการถ่ายภาพการรับรู้ระยะไกล ระบบ LIDAR สามารถรับข้อมูลพิกัดทางภูมิศาสตร์สามมิติของพื้นผิวและวัตถุพื้นดินที่เกี่ยวข้องได้อย่างรวดเร็ว (ต้นไม้ อาคาร พื้นผิว ฯลฯ) และคุณลักษณะสามมิติของมันตอบสนองความต้องการการวิจัยกระแสหลักของโลกดิจิทัลในปัจจุบัน .
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเซ็นเซอร์ LIDAR ความหนาแน่นของการสุ่มตัวอย่างพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นทีละน้อย และการเพิ่มจำนวนคลื่นที่สามารถกู้คืนได้สำหรับลำแสงเลเซอร์เดี่ยว ข้อมูล LIDAR จะให้ข้อมูลพื้นผิวและวัตถุที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ด้วยการกรอง การประมาณค่า การจำแนกประเภท การแบ่งส่วน และการประมวลผลอื่นๆ บนพื้นผิว 3 มิติที่ตั้งค่าไว้โดย LIDAR ทำให้สามารถรับแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัล 3 มิติที่มีความแม่นยำสูงต่างๆ ได้ คุณสมบัติพื้นผิวสามารถจำแนกและจดจำได้ และสามารถสร้างคุณสมบัติพื้นผิวใหม่แบบดิจิทัล 3 มิติ เช่น ต้นไม้และอาคารได้ สามารถวาดแบบจำลองป่าไม้ 3 มิติและเมือง 3 มิติได้ และสามารถสร้างความเป็นจริงเสมือนได้ บนพื้นฐานของความเป็นจริงเสมือน การวิเคราะห์ลักษณะพื้นดินที่มีรายละเอียดมากขึ้นสามารถดำเนินการเพื่อวิเคราะห์พื้นที่ป่าไม้และต้นไม้แต่ละต้นได้
