激光雷達(dá)的用途

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激光掃描方法不僅是軍內(nèi)獲取三維地理信息的主要途徑，而且通過該途徑獲取的數(shù)據(jù)成果也被廣泛應(yīng)用于資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開發(fā)、水利工程、土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通通訊、防震減災(zāi)及國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等方面，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究提供了極為重要的原始資料，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，展示出良好的應(yīng)用前景。低機(jī)載LIDAR地面三維數(shù)據(jù)獲取方法與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比，具有生產(chǎn)數(shù)據(jù)外業(yè)成本低及后處理成本的優(yōu)點(diǎn)。目前，廣大用戶急需低成本、高密集、快速度、的數(shù)字高程數(shù)據(jù)或數(shù)字表面數(shù)據(jù)，機(jī)載LIDAR技術(shù)正好滿足這個(gè)需求，因而它成為各種測(cè)量應(yīng)用中深受歡迎的一個(gè)高新技術(shù)。

快速獲取的數(shù)字高程數(shù)據(jù)或數(shù)字表面數(shù)據(jù)是機(jī)載LIDAR技術(shù)在許多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用的前提，因此，開展機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)精度的研究具有非常重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。在這一背景下，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)提高機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)精度做了大量研究。

激光雷達(dá)是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達(dá)系統(tǒng)，其原理和構(gòu)造與激光測(cè)距儀極為相似。科學(xué)家把利用激光脈沖進(jìn)行探測(cè)的稱為脈沖激光雷達(dá)，把利用連續(xù)波激光束進(jìn)行探測(cè)的稱為連續(xù)波激光雷達(dá)。激光雷達(dá)的作用是能精準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)位置（距離和角度）、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、振動(dòng)和姿態(tài)）和形狀，探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。經(jīng)過多年努力，科學(xué)家們已研制出火控激光雷達(dá)、偵測(cè)激光雷達(dá)、靶場(chǎng)測(cè)量激光雷達(dá)、導(dǎo)航激光雷達(dá)等。

由于飛行作業(yè)是激光雷達(dá)航測(cè)成圖的前一道工序，它為后續(xù)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供直接起算數(shù)據(jù)。按照測(cè)量誤差原理和制定“規(guī)范”的基本原則，都要求前一工序的成果所包含的誤差，對(duì)后一工序的影響應(yīng)為較小。因此，通過研究機(jī)載激光雷達(dá)作業(yè)流程，優(yōu)化設(shè)計(jì)作業(yè)方案來提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，是非常有意義的。

氣溶膠激光雷達(dá)應(yīng)用場(chǎng)所

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1.1.1.顆粒物監(jiān)測(cè)，適用于沙塵、霧和霾的長(zhǎng)期觀測(cè)；

1.1.2.氣溶膠散射系數(shù)的測(cè)量，應(yīng)用于大氣輻射平衡和氣候變化的研究；

1.1.3.生物燃料燃燒的煙霧觀測(cè)；

1.1.4.精細(xì)顆粒物（PM2.5、PM10）的相關(guān)研究；

1.1.5.機(jī)場(chǎng)、高速公路和道路能見度的測(cè)量；

1.1.6.森林和灌木火災(zāi)的監(jiān)測(cè)；

1.1.7.云層高度及厚度長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

氣溶膠激光雷達(dá)原理介紹

激光雷達(dá)發(fā)射出窄帶脈沖激光，與發(fā)射同軸或共軸的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)會(huì)接收到大氣和氣溶膠粒子對(duì)激光的后向散射信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)過偏振光分光系統(tǒng)進(jìn)入到高靈敏度光電傳感器后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，之后使用時(shí)間相關(guān)信號(hào)采集卡將這些信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理，經(jīng)過算法可反演出大氣的消光系數(shù)、能見度、球形粒子和非球形粒子等信息。

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