LiDAR(Light Detection and Ranging)，是激光探测及测距系统的简称，另外也称Laser Radar或LADAR(Laser Detection and Ranging)，由激光雷达进行扫描所获取的数据，即为激光雷达点云数据。 激光雷达是用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统 、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。
激光雷达的特点:
与普通微波雷达相比,激光雷达由于使用的是激光束,工作频率较微波高了许多,因此带来了很多特点,主要有：
（1）分辨率高
激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨3km距离上相距0.3m的两个目标(这是微波雷达无论如何也办不到的),并可同时跟踪多个目标；距离分辨率可达0.lm；速度分辨率能达到10m/s以内。距离和速度分辨率高,意味着可以利用距离——多谱勒成像技术来获得目标的清晰图像。分辨率高,是激光雷达的最显著的优点,其多数应用都是基于此。 （2）隐蔽性好、抗有源干扰能力强
激光直线传播、方向性好、光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到，因此敌方截获非常困难，且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄，有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低；另外，与微波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同，自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多，因此激光雷达抗有源干扰的能力很强,适于工作在日益复杂和激烈的信息战环境中。
（3）低空探测性能好
微波雷达由于存在各种地物回波的影响,低空存在有一定区域的盲区(无法探测的区域)。而对于激光雷达来说,只有被照射的目标才会产生反射,完全不存在地物回波的影响，因此可以"零高度"工作，低空探测性能较微波雷达强了许多。
（4）体积小、质量轻
通常普通微波雷达的体积庞大，整套系统质量数以吨记，光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤，架设、拆收都很简便。而且激光雷达的结构相对简单，维修方便，操纵容易，价格也较低。
激光雷达的缺点
首先，工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响。如工作波长为10.6μm的co2激光，是所有激光中大气传输性能较好的,在坏天气的衰减是晴天的6倍。地面或低空使用的co2激光雷达的作用距离,晴天为10—20km,而坏天气则降至1 km以内。而且,大气环流还会使激光光束发生畸变、抖动，直接影响激光雷达的测量精度。
其次，由于激光雷达的波束极窄,在空间搜索目标非常困难，直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率,只能在较小的范围内搜索、捕获目标，因而激光雷达较少单独直接应用于战场进行目标探测和搜索。
激光雷达点云数据的应用
激光雷达点云数据的应用非常广泛，可以用于数字三维城市的建设、三维地形的获取、三维文物重建、地籍调查、电力清查等等各种需要测绘建模的行业。例如北京数字绿土公司研发的Lidar360软件，将激光雷达点云数据运用到林业调查规划中。传统生态调查数据采集困难，能够获取的结构信息有限，而且人为主观因素对测量结果的影响大。通过高精度的数据扫描，及高效的核心数据处理系统，可以提取一系列基于激光雷达点云数据的森林参数和统计变量，包括树冠高度变量、密度变量、强度变量、郁闭度、叶面积指数和间隙率。快速反演生物量，森林蓄积量，森林覆盖率；了解其疏密程度以及不同树龄树木的情况、推算不同树种数量；获取森林地面DEM，实现森林结构参数自动提取以及三维场景重建，用于林业的监控与管理。该技术对于地籍调查服务也非常有效，地籍测量一般采用全站仪和RTK进行数据采集或是使用航空摄影测量的方法。这两种方法完成地籍测量的周期 较长，需要投入大量的人力物力，结果只能以二维的形式体现，使得地籍测量很难向三维空间扩展。而数字绿土首次将激光雷达技术应用于地籍测量，形成了从数据获取、数据处理、成果输出一整套技术支持流程。通过合理布站，获取目标三维数据，同时记录每个测站的高精度位置信息、电子罗盘信息、精确的倾角数据，对多站数据进行高精度拼接，使用控制点信息对拼接后的数据进行精确的坐标转换，在三维坐标空间下完成地籍测量图的绘制。通过采用该技术，可以节省人力物力，一次成图，作业时间短，精度高。
激光雷达点云数据还有着非常广泛的应用前景，其高效高精度的作业方式，必将深深影响人们的生产生活方式。
真实三维森林（左：实地采集照片，右：激光雷达(Lidar)数据三维数字森林）
某小区地籍测量激光雷达数据获取
利用点云数据处理获得的地籍调查图
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