激光雷達測量技術(shù)及其應(yīng)用研究

向晶　郝偉　劉飛

摘 要：隨著社會的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，當(dāng)前在社會中的很多領(lǐng)域中都在廣泛地應(yīng)用著激光雷達檢測量技術(shù)。激光雷達測量技術(shù)本身就具有很多的優(yōu)勢，其中主要包括高分辨和高距離的分辨率，并且還有著較強的抗干擾能力以及工作能力，所以說在各個領(lǐng)域中激光雷達測量技術(shù)都有著良好的應(yīng)用價值和前景。因此，本文我們將圍繞激光雷達檢測技術(shù)及其應(yīng)用為主題來展開研究，通過詳細的了解激光雷達檢測技術(shù)的各種組成成分以及重要技術(shù)再進一步探究激光雷達檢測技術(shù)在社會中各個領(lǐng)域中的實際運用。

關(guān)鍵詞：激光雷達測量技術(shù) 應(yīng)用研究

中圖分類號：P225 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0049-02

1 針對于激光雷達測量技術(shù)各種組成成分的分析

激光雷達測量技術(shù)主要是由硬件和軟件設(shè)備組成的，其中硬件主要有速度傳感器以及微機等，軟件主要有數(shù)據(jù)的采集以及三維重建等。根據(jù)計算雷達測量技術(shù)的英語領(lǐng)域來開展分析，其擁有著多樣化的軟件模塊，其中主要包括數(shù)據(jù)采集以及三維顯示模塊等，這些模塊的有效應(yīng)用才能確保激光雷達測量技術(shù)能夠充分體現(xiàn)出價值和作用。數(shù)據(jù)處理模塊是激光雷達測量技術(shù)中的核心成分之一，它能夠?qū)?shù)據(jù)信息進行及時的處理和計算，還可以對檢測到的三維信息進行體積的準(zhǔn)確計以及比較。三維顯示模塊這種成分可以為廣大用戶提供一種可視化的場所，在這種可視化的場所中包含了數(shù)據(jù)的輸入和相關(guān)模塊的構(gòu)建等流程，成果的輸出模塊是代表著最后的模塊，這種模塊和其他的模塊有著本質(zhì)的不同，它是采用報表的模式來為廣大用戶提供所測量物體的大小、體積、變化量等各種數(shù)據(jù)信息。

2 針對于激光掃描測量當(dāng)中各種重要技術(shù)的分析

激光掃描測量中因有一些關(guān)鍵技術(shù)作為支持才促使其有著更加廣闊的應(yīng)用空間，所謂激光掃描測量就是激發(fā)掃描器和距離傳感器兩者相互結(jié)合，然后再對相關(guān)對象開展表面狀態(tài)的測量工作。當(dāng)前構(gòu)成激光掃描測量的主要關(guān)鍵技術(shù)有時間計數(shù)器以及激光發(fā)射器等。在激光脈沖發(fā)射器的應(yīng)用下，能夠促使一激光二極管可以順利的進行激光脈沖發(fā)射流程，經(jīng)過發(fā)射流程以后就可以通過接收透鏡對具體目標(biāo)的表面進行一系列的接收任務(wù)，最后根據(jù)接收到的信息來發(fā)出具有針對性的數(shù)據(jù)信號。在其中還可以利用穩(wěn)定的石英時鐘來完成對發(fā)射以及接收兩種工作時間差異的檢測和計算。完成各種工作以后利用微機對測量的一些資料完成處理工作，和距離傳感器中所顯示的數(shù)據(jù)進行相互匹配，通過這種手段來獲取對象表面的三維坐標(biāo)來完成立體模型構(gòu)建的任務(wù)[1]。

3 針對于激光雷達測量技術(shù)在社會中實際應(yīng)用的分析

3.1 軍事領(lǐng)域中激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用

首先，激光雷達測量技術(shù)在軍事領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用空間，因為在軍事成像的偵查工作中需要主動式的激光雷達來做為輔助，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠及時的獲取對象和附近區(qū)域中清晰的圖像，動物的移動速度以及走向也可以詳細的獲得，這種軍事偵查工作來說有著積極的促進作用。激光雷達測量技術(shù)在巡航導(dǎo)彈的探究中有著廣泛的應(yīng)用，它可以有效優(yōu)化和創(chuàng)新巡航導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)功能，提升準(zhǔn)確率和生存性。除此之外，在軍事的測距工作中，也有著激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用，它可以對對象進行詳細的分析，還能對各種車輛區(qū)分，具有較強的分辨率。所以，在軍事的測距工作中應(yīng)用激光雷達測量技術(shù)能夠為機載武器發(fā)射進行計算距離來做為參考，顯著的提升瞄準(zhǔn)的準(zhǔn)確性[2]。

3.2 大氣環(huán)境監(jiān)測中激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用

其次，大氣環(huán)境監(jiān)測中也有著激光雷達測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因為對于大氣污染物的分布檢測等工作激光雷達測量技術(shù)也能夠為其工作的順利進行提供保障基礎(chǔ)。在空氣中存在的大量的氣溶膠其實就是大氣污染的主要原因，而這種物質(zhì)的存在可以讓激光雷達測量技術(shù)充分的發(fā)揮出自身的價值，由于激光雷達測量技術(shù)可以發(fā)出兩種不同的波長，其中一個波長可以調(diào)到和待測量物體收納的波段當(dāng)中，另一種波長可以調(diào)到吸收系數(shù)相對比較小的邊翼當(dāng)中，完成這項工作以后就可以利用高重復(fù)的頻率將兩種波長交替的發(fā)射到大氣中，然后相關(guān)工作人員就可以通過測量兩種波長的信號來獲得濃度的分布。另外，激光雷達測量技術(shù)在氣象問題上也有著應(yīng)用價值和作用，可以完成對氣象問題中的氣溫、濕度以及風(fēng)速等測量工作，從而為氣象預(yù)測工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持[3]。

3.3 測繪中激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用

最后，在測繪中也有著激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用。本身激光雷達測量技術(shù)可以和定位技術(shù)兩者有效結(jié)合，從而完成對三維信息的獲取，通過這種手段來對城市道路以及隧道等進行實時的監(jiān)控和模型化構(gòu)建，這也是順利構(gòu)建成為三維城市應(yīng)當(dāng)掌握和全面應(yīng)用的主要技術(shù)。隨著社會的快速發(fā)展，當(dāng)前對激光雷達測量技術(shù)的研究也更加深入，而且有著一些國際的公司對激光雷達測量技術(shù)的研究投入了大量的資金和人力支持，從而進一步推出了地表測量系統(tǒng)以及機載測量系統(tǒng)。地表測量系統(tǒng)在實際的空間目標(biāo)三維重建中有著良好的應(yīng)用價值，可以在城市三維重建和局部信息的獲取等工作中有著促進作用。而機載測量系統(tǒng)則可以更加直接地對具有大面積的三維地形數(shù)據(jù)信息完成獲取的工作。激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用前景是十分廣闊的，我國相關(guān)科研人員也應(yīng)當(dāng)進一步加深對激光雷達測量技術(shù)的研究力度[4]。

4 結(jié)語

通過上述問題的分析，我們充分地意識到激光雷達測量技術(shù)在各個行業(yè)中應(yīng)用的重要性和必要性，隨著社會的發(fā)展，當(dāng)前各個行業(yè)對激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用也變得越來越熟練，并且激光雷達測量技術(shù)也取得了更加良好的發(fā)展空間。其中對機載激光雷達測量技術(shù)發(fā)展空間的分析，因為本身激光雷達測量技術(shù)就具有體積小、質(zhì)量輕以及激光波長等優(yōu)勢和特點，所以，進一步體現(xiàn)出了激光雷達測量技術(shù)的發(fā)展趨勢。當(dāng)前我國對激光雷達測量技術(shù)的應(yīng)用還處于初步階段，還需要相關(guān)工作人員的深入探究才能真正地了解激光雷達測量技術(shù)的工作原理，為充分地利用激光雷達測量技術(shù)和發(fā)揮出其應(yīng)用價值奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 李健，王宗敏，馬玉榮，等.多站激光點云數(shù)據(jù)全自動高精度拼接方法研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版，2014（9）：41-42.

[2] 任麗麗，李家存，張迪，等.激光點云實現(xiàn)探地雷達圖像地形校正的研究[J].激光與紅外，2014（8）：870-873.

[3] 吳俊軍，劉四新，李彥鵬，等.跨孔雷達全波形反演成像方法的研究[J].地球物理學(xué)報，2014（5）：1623-1635.

[4] 袁小祥，王曉青，竇愛霞，等.基于地面LIDAR玉樹地震地表破裂的三維建模分析[J].地震地質(zhì)，2012（1）.