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。

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