LiDAR 用途和应用

今天，我们将列举15种LiDAR 的用途和应用，并重点回答以下几个问题：

我们今天如何使用 LiDAR 技术？

激光雷达有哪些用途和应用？

它与其他类型的传感器有何不同？

让我们直接进入正题。

1地形测绘

激光雷达通过揭示地面细微的高程变化来展示地貌。 它最大的优势在于它是一个高速“采样工具”，激光雷达每秒从空中向地面发出数十万甚至上百万个脉冲， 正是这种密集的点云使我们能够获取真实地貌。

2建筑质量控制

使用 LiDAR 进行建筑扫描可以确保建筑与建筑信息模型 (BIM)相匹配。

将来自地面扫描的点云与 BIM 设计对比可保证施工质量并按计划进行， LiDAR最大的优势是实时扫描，能在项目早期发现缺陷，否则，任何有缺陷的结构返工都会浪费时间和金钱。

3水下地形测量

我们通常使用测深探测（或声纳）进行水下调查。声纳发出砰砰声并接收回声。与 LiDAR 类似，它通过测量回波经过的时间来计算距离。

测深激光雷达与机载激光雷达不同，它使用绿色波长，通过使用这种波长，水下测绘可以一直测量到水底。

同样，河流和测深调查能够绘制陆地和水生系统的地图。

4精准农业

农民选择精准农业的方式是因为这样做可以减少田间施肥量，这也只是农业领域众多GIS 应用之一。

由于喷洒是针对特定地点的，农民可以节省投入成本，那么 ，农民如何才能看到他们在精准农业方面的成果呢？可以 通过将 LiDAR 连接到拖拉机，借此可以准确地测量生物量、高度和体积。

5林业调绘

森林中的树木结构和高度的可视化是 LiDAR 应用真正成功的领域。但激光雷达真的能“穿透”树木吗？

想象一下，你站在森林中间，抬头看。你能看到阳光吗？如果您可以看到光线透过，那么 LiDAR 也可以。

当你知道树的高度和地面的高度时，你就会得到一个真正的垂直剖面，如果你真的想要一个3D 植被结构，地面 LiDAR 也可以生成逼真的3D模型。

其实，地球科学激光高度计系统 (GLAS) 是第一个从太空绘制森林地图的激光测距 (LiDAR) 仪器。

6无人驾驶汽车

自动驾驶汽车使用安装在车辆上的 360° LiDAR 传感器来全面了解周围环境。 对于汽车定位自身的每一个动作，它都会不断扫描障碍物提高安全性。

7洪水预警

通过使用 LiDAR测量地表，水文学家可以建立数字高程模型。从这里， 使用者 可以在洪水发生之前绘制出容易被淹没的区域。

在这方面，激光雷达可以提供洪水预警系统，保障居民生命财产安全。保险公司也可以使用这些数据收取更高的保费， 这只是保险业中用于评估风险的众多GIS 应用程序之一。

8确定土地用途

激光雷达分类代码包括地面、植被（低，中，高）、建筑、架空导线、公路、铁路和水等等， 每个分类定义都来自反射的激光脉冲。甚至通过多期数据监测可以稳定地了解我们星球的动态变化，包括气候变化。

9事故现场还原

在刑事案件中，激光雷达缩小了对失踪或无标记坟墓的搜索范围。与考古学类似，激光雷达可以定位地面上细微的地形异常。 LiDAR 还被用到犯罪现场重建中，用于扫描犯 罪或车祸区域。

10边坡监测

对于滑坡，激光雷达扫描可以更好地表示植被区域的表面。从阴影地貌、坡度和地形等高线，可以识别出滑坡常见的形态特征。

在这些植被茂密的丘陵地区，地形学家可以创建易滑坡地点清单，它可以预测滑坡事件并更好地评估安全风险。

11大气测量

对于大气研究，有几种已开发的技术：

多普勒激光雷达– 使用光测量风速的技术代替了多普勒雷达。

拉曼激光雷达– 测量水蒸气和气溶胶。

差分吸收激光雷达 (DIAL)– 臭氧和水蒸气的测量。

对于本地和全球环境问题，环境遥感正在解决大气中发生的这些类型的变化。

12管理资产

城市管理方面正在利用移动 LiDAR 来管理资产并确保安全和标准。例如，道路状况、桥梁损坏、公用事业、广告牌和路牌等所有内容。

数据采集后，扫描成果将被送到地理空间数据库中。通过这种方式，可以存储、分析和可视化每个基础设施资产——这是地理信息系统 (GIS)的主要功能。

13冰冻区测绘

随着 LiDAR 将其范围扩大到各个研究领域，测量冰冻区中的积雪深度已成为一个重点领域。

因为雪具有显着的体积散射，所以不同波长的光可以以不同程度的成功穿透深度。

一旦改进了这种类型的 LiDAR 的建模，它在水文和雪崩预测方面可能很有价值。

14增强现实

随着 LiDAR 在智能手机中变得越来越普遍，集成到游戏中现在已成为现实。例如增强现实技术，可让您通过使用智能手机的显示屏与外界互动。

LiDAR 增加了深度感应，但这不仅适用于游戏。也可用于输电塔、风力涡轮机和太阳能电池板的位置搭建。

15电力巡检

LiDAR 可以发现可能导致输电线路系统中断的树木侵占，通过使用激光雷达数据的密集点云分类，它可以区分架空线路和植被。 它还可以帮助降低树木落入附近公用事业管线的风险。

更多 LiDAR 用途和应用

军事——军方使用机载 LiDAR 绘制战场地形图并构建视域。

月球地形——人们早在 1971 年就使用激光雷达来估计月球表面的高度。

地质学——地质学家用它来测量和绘制坡度、坡向和高程的变化并研究地形。

海岸线侵蚀——沿海岸线的时间研究可以量化泛滥平原的侵蚀量。

生态学——由于栖息地和环境对生态学家来说至关重要，他们将这项技术用于土地覆盖和植被结构。

采矿——采矿业使用激光雷达来监测开采过程和矿产勘探。

土壤——土壤科学家使用激光雷达进行表面粗糙度、侵蚀控制和土壤管理。

水文学——通过使用裸地高程，水文学家可以模拟流向和堆积。

现在，LiDAR 不仅仅用于自动驾驶汽车。 它发展得如此之快，以至于您的智能手机都配备了 LiDAR 传感器。

文章内容来源 LiDAR前沿

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