一、激光雷达测绘技术概述
(一)激光雷达测绘技术的发展历程
激光雷达技术(Light Delection And Ranging,LIDAR)是一种构建和绘制大型目标3D场景和数据模型的高科技技术。它能够快速且准确的获取实体的空间三维坐标,并通过所片拍摄的数码照片,实现场景和数据模型的绘制。其特点在于真实性、客观性和高效性,能够准确有效且快速的获取实体目标的形态特征。 (二)激光雷达技术的分类
根据激光雷达技术载体的区别,激光雷达技术可以分为机载激光雷达技术和地面三维激光雷达技术。顾名思义,地面三维激光雷达技术其载体便是地面,在其工作系统中主要包含了GPS技术、数码照相技术和激光扫描技术。它能够从地面的维度,对所要测量的目标物体进
行扫描,并通过软件对所获取的激光反射回波数据和目标表面影像进行建模。在实际操作过程中,地面三维激光扫描系统可以安装在地面,也可以搭载在移动的设备上,以便更好的进行数据采集。
机载激光雷达体系搭载的设备和系统更加完善,包括了精度准确的高度测量仪、GPS定位系统、高性能数码相机和惯性制导仪,能够对测量目标进行动态化测量。系统在获取测量数据后,通过对数据的计算和分析,生成密度较高的三维激光点云数据,确保所提供地形信息数据的精确度。事实上,相对于地面雷达激光测绘技术而言,机载激光雷达测绘技术因其具有高速度、高性能的优势,且能够实现远距离和长距离测绘,因此在实际工作中更受青睐。机载激光雷达测绘技术在我国已经有十余年的使用和发展历史,从某种程度上来说,它引领了工程测绘技术的发展潮流,是一项具有革命性意义的成就。
(二)激光雷达测绘技术的测量原理
利用现代光频波段技术对所测量区域的电磁波进行传送和把控,是激光雷达测绘技术的主要工作原理。通过对电磁波的传送和收集,能够实现对物体的高度、距离和体积等数据进行准确的判断。相对于普通光波而言,激光具有方向性明显、颜单纯、相干性特突出、
抗外界干扰能力强等特点,因此,将激光利用与工程测绘能够达到较为理想的效果。在实际测绘工作中,激光的光束打在物体表面会产生反射效果,反射的光束被雷达所接收,雷达内部系统就可以根据光束发出和收回的时长对物体的距离进行计算,器计算公式如下: