地形测绘激光成像雷达技术研究

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1、地形测绘激光成像雷达技术研宄吕平新疆维吾尔自治区国土资源信息中心新疆乌魯木齐830002摘要：激光成像雷达技术在地理信息导航和地形测绘中的应用尤为广泛，是目前较为先进的地形测绘手段，己经广泛的使用在世界各国的地质勘察领域之中。这种方法与传统的人工绘图相比较，存在着精度高、准确系数高、速度快、周期短的优势，是一种低成木、高效率且能形成三维定位的新型测绘技术手段，也为未来测绘技术的发展指明了新道路。木文详细介绍了激光雷达测绘技术，并且对激光城乡雷达技术的应用进行了研究。关键词：地形测绘；激光成像雷达技术；应用；地形测绘工作中的激光雷达所采用的就是

2、与激光测距器类似的原理，利用激光测距器制造结构来进一步研发，让激光能够工作在由红外到紫外光谱段的地形探测系统之中。一、激光雷达地形测绘技术的特征随着人类社会的发展和对客观事物探索研究深度和广度的不断推进，高水平测量、描绘数据的获取越来越离不开激光雷达地形测绘技术的支持。激光雷达地形测绘遥感技术在人类更好的认识世界，改造世界中发挥着不可替代的作用。全球地位技术的出现、信息化技术的发展、地理信息技术的不断成熟等等，这些都为遥感技术的普及提供了客观有利的条件。使得激光成像雷达技术成为现代地形测绘工作中必不可少的技术手段。其在应用中的独特优势和特点主

3、要表现为以下几个方面：1.广泛的测绘。激光雷达地形测绘遥感技术主要被应用于各种数据的收集。广泛测绘需要强调数据收集的速度和数据的控制策略，激光雷达地形测绘技术应用于广泛测绘，能够将对宏观事物数据的描述和分析，从视觉空间效果上予以放大，为我们有效的把握各种宏观数据，创造了有利的条件。1.动态数据的获取。激光雷达地形测绘遥感技术可以通过对某一特定区域的定期重复监测，获取该地域一定吋间内动态的变化数据。从而帮助人们通过遥感数据了解该地区的动态变化趋势。根据这一功能，人们可以利用激光雷达测绘遥感技术对河流水文、自然灾害以及环境污染状况作出奋效监控和管

4、理，冋吋该功能在军事上也有较高的应用价值。2.获取数据的综合性。激光雷达地形测绘遥感技术能够获取广泛的数据，通过对地球及人文建筑的表面数据的收集，集中反映地球上事物的形态，通过地貌、水文、植被等表面特征，充分揭示地球上事物的特点，并及吋将这些数据上传，综合分析，得出对人们有用的综合数据。二、地形测绘激光成像雷达工作原理1.激光雷达主要实现的原理就是通过光频波段来工作的雷达射线，在该技术应用的过程中，其实现原理与微波雷达的工作原理类似，都是通过光频波段所产生的电磁波来向需要测绘的0标发射出具有探测性质的信号，之后再将设备所接收的同波信号与探测设

5、备所发射出去的信号进行比对，最终便得到了探测0标的位置、高度、距离等地形测绘所需的重要信息。同吋还能够对地形的运动信息进行跟踪、探测、识别。（激光成像雷达原理框图）木2.传统的激光测距器从功能上来看，就是激光雷达测绘技术的简化版，而激光雷达测绘技术则是在传统激光测距技术的基础之上进行完善，奋效的实现了对地形方位配置、测量地形俯仰状态以及雷达对激光B标自动进行跟踪等，两者的功能相结合，便形成了完整的激光雷达测绘技术。通常情况下，激光雷达测绘仪都是由激光发射、激光接收、控制系统、处理系统、操控终端这几个部分来组成，而激光雷达测绘设备中的激光雷达还

6、可以按照多种方法来进行分类，例如按照以期发射的波形以及对数据所采用的处理方式进行区分，可以区分为脉冲激光雷达、脉冲对铺激光雷达、成像雷达等等；而按照其使用的平台来进行区分，则可以区分为航天激光雷达、地表激光雷达、舰载激光雷达以及机载激光雷等等；还可以依据完成不同任务的来区分，可以区分为火控激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达等等。三、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用1.基础测绘。在对地形进行基础测绘的过程中，主要测绘的0的包括了对数字正射影像、数字栅格地图以及数字线划地图这个几个方面的数据。在进行数字正射影像以及数字线划地图采集的过

7、程中，必须要通过精度较高的三维信息来为这两项数据的产生提供支持。又由于数字摄影测量采集工作过程中的程序较复杂,对设计要求与技术路线也非常严格，同时对生产人员提出更高的技能要求。而机载激光雷达技术所提供的地面三维坐标，则可以满足高精度影像微分纠正的要求，让数字正射影像生产更加容易，并不需要数字摄影测量平台，极大降低成本，在一般遥感图像处理系统中就可以实现规模化生产。另外，高精度的激光点云数据，可直观反映地物、植被等三维信息，充分利用这些资源，实现更加精准的判读与测量，提高数据的采集效率与质量。2.精密工程的测量。很多精密工程的测量，都涉及到测量

8、B标的采集，并获得三维坐标信息或者三维物体模型，例如在水文测量、建筑测量、沉降测量、电力选线、文物考古、变形测量等行业中。地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题