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{| class="infobox"
|+ '''激光雷达 (LiDAR)'''
|-
! 英文
| Light Detection and Ranging
|-
! 别称
| LiDAR
|-
! 原理
| 测量激光脉冲的飞行时间 (ToF)
|-
! 核心产品
| [[点云]]数据
|-
! 特点
| 主动遥感、高精度、高密度、可穿透植被
|}

'''激光雷达'''（'''Light Detection and Ranging''', 简称 '''LiDAR'''）是一种主动遥感技术。它通过向目标发射一束激光，然后测量激光脉冲从发射到返回的飞行时间，来精确计算出传感器到目标的距离。

结合高精度的[[全球导航卫星系统 (GNSS)]]和惯性测量单元（IMU），LiDAR系统可以直接、快速地获取地表及地表物体（如建筑、森林）的高精度三维坐标信息，即'''[[点云]]'''数据。

== 系统组成 ==
一个典型的机载LiDAR系统主要包括三个部分：

# '''激光扫描测距系统'''：负责发射和接收激光脉冲，并记录其往返时间。扫描装置（如旋转棱镜）使激光束在垂直于航线方向上进行扫描，从而获取一条带状的数据。
# '''动态差分GNSS'''：实时、高精度地确定传感器在飞行过程中的空间位置（X, Y, Z）。
# '''惯性测量单元 (IMU)'''：实时、高精度地测量传感器在飞行过程中的姿态参数（俯仰、翻滚、航向）。

通过这三部分数据的精确同步和融合解算，才能最终得到地面点云的精确三维坐标。

== 点云数据 ==
[[点云]]（Point Cloud）是LiDAR技术获取的原始数据产品。它是由海量三维坐标点（X, Y, Z）组成的集合，真实地再现了地表和地表物体的三维形态。除了三维坐标，点云数据通常还包含激光回波强度、回波次数等信息。

=== 多回波技术 ===
LiDAR的一大优势是其激光脉冲可以部分穿透植被冠层。当一个激光脉冲遇到森林时，它可能会产生多次回波：
* '''第一次回波'''：可能来自树冠顶部。
* '''中间回波'''：来自树枝和树叶。
* '''最后一次回波'''：可能到达并反映了真实的地面。

通过分析多次回波，可以同时获取林冠的表面模型（DSM）和林下的地形模型（DTM），这在森林资源调查和测绘中具有巨大优势。

== 主要应用 ==
* '''高精度地形测绘'''：快速生产高精度的[[数字高程模型 (DEM)]]和[[数字表面模型 (DSM)]]，尤其是在植被覆盖区域。
* '''电力巡线'''：精确测量电线弧垂、树障距离，保障输电安全。
* '''林业调查'''：估算森林蓄积量、树高、冠幅等参数。
* '''三维城市建模'''：快速获取城市建筑、道路等的三维结构。
* '''自动驾驶'''：作为核心传感器，实时感知车辆周围的环境。

== 参见 ==
* [[点云]]
* [[遥感学]]
* [[数字高程模型 (DEM)]]

[[Category:遥感学]]
[[Category:传感器]]

激光雷达 - 版本历史

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