Η εφαρμογή του Laser και του Radar στο Laser Rangefinder
Το Laser Xiyuantai Ranging Instrument Network είναι μια ενεργή τεχνολογία τηλεπισκόπησης που μετρά την απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου στόχου μέσω του λέιζερ που εκπέμπεται από τον αισθητήρα (LiDAR). Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες με βάση τους διαφορετικούς στόχους ανίχνευσης: ανίχνευση αέρα και ανίχνευση εδάφους. Ο στόχος του αερομεταφερόμενου λέιζερ είναι να προσδιορίσει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της ατμόσφαιρας εκπέμποντας μια δέσμη λέιζερ στον αέρα και λαμβάνοντας τις ηχώ που ανακλώνται από τα αιωρούμενα σωματίδια στον αέρα. Ο κύριος στόχος της εμβέλειας λέιζερ εδάφους είναι η λήψη πληροφοριών επιφανείας όπως η γεωλογία, το έδαφος, η γεωμορφολογία και η κατάσταση χρήσης γης. Σύμφωνα με την ταξινόμηση των πλατφορμών αισθητήρων, η εμβέλεια λέιζερ μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες: δορυφορική (βασισμένη σε δορυφόρο), αερομεταφερόμενη (βασισμένη σε αεροσκάφος), με βάση το όχημα (με βάση το όχημα) και εντοπισμός θέσης (μέτρηση σταθερού σημείου).
Η τεχνολογία εμβέλειας λέιζερ ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960 και μέχρι τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, η τεχνολογία λέιζερ είχε γίνει ένα σημαντικό στοιχείο του ηλεκτρονικού εξοπλισμού εμβέλειας. Το LIDAR (Light Detection And Ranging) αναφέρεται συνήθως στην τεχνολογία εμβέλειας λέιζερ από εδάφους σε έδαφος και με κινεζικούς όρους, το LiDAR χρησιμοποιείται συνήθως για να αναφέρεται στο LIDAR. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, από τη δεκαετία του 1970, πολλές υπηρεσίες, όπως η NASA, η NOAA και το Υπουργείο Άμυνας Surveying and Mapping (DMA) άρχισαν να αναπτύσσουν αισθητήρες τύπου LIDAR για μετρήσεις ωκεανών και εδάφους. Στην Ευρώπη, η έρευνα για την εμβέλεια λέιζερ έχει ξεκινήσει σχεδόν ταυτόχρονα με τις Ηνωμένες Πολιτείες. Σε αντίθεση με τις Ηνωμένες Πολιτείες, έχουν δεσμευτεί να αναπτύξουν συστήματα ραντάρ εμβέλειας λέιζερ δορυφορικής πλατφόρμας, εστιάζοντας περισσότερο στην ανάπτυξη και έρευνα αερομεταφερόμενων πλατφορμών και των αντίστοιχων συστημάτων ραντάρ λέιζερ τους, και έχουν σημειώσει σημαντική επιτυχία.
Μέχρι τη δεκαετία του 1990, με την ανάπτυξη της αερομεταφερόμενης τεχνολογίας GPS και των φορητών συστημάτων υπολογιστών, η σταθερότητα και η αξιοπιστία των συστημάτων LIDAR είχαν βελτιωθεί σημαντικά και άρχισαν σταδιακά να εμπορεύονται στην Ευρώπη. Σχετική εφαρμοσμένη έρευνα πραγματοποιήθηκε και στην Ευρώπη.
Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες τηλεπισκόπησης, η έρευνα για το LIDAR είναι ένα πολύ νέο πεδίο, τόσο για τη βελτίωση της ακρίβειας και της ποιότητας των δεδομένων LIDAR όσο και για τον εμπλουτισμό της τεχνολογίας εφαρμογής δεδομένων LIDAR. Σε αντίθεση με την τεχνολογία απεικόνισης τηλεπισκόπησης, το σύστημα LIDAR μπορεί να λάβει γρήγορα τρισδιάστατες πληροφορίες γεωγραφικών συντεταγμένων της επιφάνειας και των αντίστοιχων αντικειμένων του εδάφους (δέντρα, κτίρια, επιφάνεια κ.λπ.) και τα τρισδιάστατά του χαρακτηριστικά ανταποκρίνονται στις κύριες ερευνητικές ανάγκες της σημερινής ψηφιακής γης .
Με τη συνεχή πρόοδο των αισθητήρων LIDAR, τη σταδιακή αύξηση της πυκνότητας δειγματοληψίας επιφάνειας και την αύξηση του αριθμού των ανακτήσιμων κυμάτων για μία μόνο δέσμη λέιζερ, τα δεδομένα LIDAR θα παρέχουν πλουσιότερες πληροφορίες για την επιφάνεια και το αντικείμενο. Με φιλτράρισμα, παρεμβολή, ταξινόμηση, τμηματοποίηση και άλλες επεξεργασίες στο σύνολο τρισδιάστατων σημείων της επιφάνειας που συλλέγονται από το LIDAR, μπορούν να ληφθούν διάφορα τρισδιάστατα ψηφιακά μοντέλα εδάφους υψηλής ακρίβειας. Τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας μπορούν επίσης να ταξινομηθούν και να αναγνωριστούν, και μπορεί να επιτευχθεί τρισδιάστατη ψηφιακή ανακατασκευή χαρακτηριστικών επιφάνειας όπως δέντρα και κτίρια. Μπορούν να σχεδιαστούν τρισδιάστατα μοντέλα δάσους και τρισδιάστατων πόλεων και να κατασκευαστεί η εικονική πραγματικότητα. Με βάση την εικονική πραγματικότητα, μπορεί να διεξαχθεί πιο λεπτομερής ανάλυση χαρακτηριστικών εδάφους για την ανάλυση της δασικής γης και των μεμονωμένων δέντρων της
