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  • 激光雷达技术的应用现状及应用前景(3)

    作者:白学武 来源:北京理工大学光电学院 时间:2018-01-02 19:39 阅读:916 [投稿]
    激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展和发展现状,以及应用现状和发展前景。

    三、激光雷达的应用前景

    3.1军事领域方面的应用

    LiDAR 技术在军事领域的主要用途是用于测量导弹、飞机、舰艇、坦克,甚至炮弹的运动轨迹,起测量精度很高,足以保证这些武器装备性能的充分发挥。

    3.2国民经济建设方面的应用

    LiDAR 技术在国民经济建设中如农业、水利电力设计、国土资源调查、城市规划、公路铁路设计、交通旅游与气象环境调查等各大领域中可以得到广泛应用。

    1. 林业项目。根据LiDAR 系统测得的数据,分析森林树木的覆盖率及覆盖面积,进一步了解树木的疏密程度,包括年幼树木覆盖面积和年长树木的覆盖面积,便于人们在茂盛森林中进行适当地砍伐,在林木稀疏或无植被区域进行树木种植。另外,通过LiDAR 数据可以概算出树木的种类、平均高度和森林占地面积,及木材的数量,便于相关主管部门进行宏观调控。

    2.水利项目。LiDAR 技术应用于河流监控和治理,有着极其重大的意义。通过LiDAR 数据生成的DEM 高程值可以用不同颜色表示,所以水利部门可以按某一高程值预设一颜色值渲染,便可直观地看出水位淹没的范围,也可测算出水位到达这一高程时所淹没的区域面积以及其造成的危害程度。因此,水利部门利用LiDAR 技术可以进行有效的水利工程设计,进行河流水域的监控与治理和水灾防治。

    3.电力输送项目。LiDAR 技术极大地方便电网布设与维护管理工作。在进行线路设计时,通过LiDAR 数据可以了解到整个规划线路设计区域内地形和地物要素的基本情况。尤其是在树木密集处,可以估算出需要砍伐树木的面积和木材的数量。此外,在电力线进行抢修和维护时,根据电力线路上的LiDAR 数据点及相应的地面裸露 点的高程可以测算出任意一处线路距离地面的高度,这样就能快速找出事故节点,便于了抢修和维护。

    4. 数字城市项目。利用高精度的LiDAR 数字地面模型DEM 与GIS系统有机的结合,可以建立和完善“数字城市”系统的基础地理信息库,对城市里面的建筑、道路、桥梁等构筑物进行数据的维护和及时更新。

    5.交通管线设计项目。公路、铁路等交通管线设计项目一般路线长、工期紧、任务重,采用LiDAR 技术结合传统测量手段,可以快速为此类线路工程设计提供高精度的大比例尺地形图和地面高程模型DEM,为规划、设计部门提供准确的基础信息资料,为决策的指定提供可靠的依据。同时,施工过程中的土石方量计算也可以利用LiDAR数据计算得出。

    结语

    激光雷达技术(LiDAR)是近十年来快速发展并得到广泛应用的测量手段,有着常规测量方法和传统航空摄影技术不可比拟的优势:作业时间短,测量精度高,天气影响小,作业安全,不受地形、地域限制,可同时测量地面和非地面层。因此,随着技术的不断发展和普及,无论是在军事上还是民用上,LiDAR 都将会有着广阔的发展前途。

    参考文献

    【1】张承铨.国外军用激光仪器手册【M】.北京:兵器工业出版社,1989.

    【2】ISMAIL s,BR0wELL E.NAsA Future spacebome lidar【c】1999.

    【3】张寅超,胡欢陵,谭锟,等.AML一1车载式大气污染监测激光雷达样机研制[J】.光学学报,2004,8(24):

    【4】蔡娜,倪国强.防御系统中多传感器融合跟踪的关键技术分析【J】.光学技术,2005,3l(1):49—52.

    【5】张云,吴谨,唐永新.合成孔径激光雷达【J】.激光与光电子学进展,2005,7(42):48-51.

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