激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)能够精准地还原被测物体的3D结构,是遥感领域最具革新性的技术之一。近几十年来,LiDAR技术取得了快速的发展,并极大地推动了生态与地学领域的相关研究。本文系统回顾并展望了LiDAR硬件和算...激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)能够精准地还原被测物体的3D结构,是遥感领域最具革新性的技术之一。近几十年来,LiDAR技术取得了快速的发展,并极大地推动了生态与地学领域的相关研究。本文系统回顾并展望了LiDAR硬件和算法的最新发展及其在生态与地学领域的应用。首先,LiDAR的硬件呈现出多样化、高精度的发展态势,特别是近些年无人驾驶技术的成熟极大丰富了近地面LiDAR平台的类型;其次,深度学习、同步定位与地图构建SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)、大模型等人工智能技术的发展极大推动了LiDAR算法的进步,使得点云配准、点云分割与分类、点云与多源数据融合等算法不断推陈出新;最后,本文详述了LiDAR在内陆地形测绘、海洋测绘、地质灾害监测、森林结构测量、树木枝干结构网络、3D辐射传输及场景重建、森林微气候模拟、智慧农业、生物多样性、城市与建筑,以及行星测量11个生态与地学分支领域的应用。未来,随着硬件、算法、及LiDAR大数据的进一步发展,LiDAR将继续推动生态与地学的研究,并有望在更多领域发挥重要作用。展开更多
采用Raman-Mie激光雷达探测了西安地区夏季气溶肢的光学特性,分析了消光系数、后向散射系数和雷达比在不同天气条件下的变化规律.实验结果表明,强降雨后,气溶肢消光系数在2-5 k m 范围内递减,并在5 k m 以上趋于稳定;相对于降雨前,降雨...采用Raman-Mie激光雷达探测了西安地区夏季气溶肢的光学特性,分析了消光系数、后向散射系数和雷达比在不同天气条件下的变化规律.实验结果表明,强降雨后,气溶肢消光系数在2-5 k m 范围内递减,并在5 k m 以上趋于稳定;相对于降雨前,降雨后低层气溶肢消光系数明显增大,而3 k m 以上高度范围内雷达比减小.这可能是由雨后气溶肢沉降、底层水汽密度增加所引起的.统计结果表明,晴天无云时,2-3 k m 范围内气溶肢的消光系数和雷达比均比较稳定,消光系数在0. 2-0. 3 km^-1之间,雷达比的平均值约为50 sr;3 -5 k m 范围内消光系数和雷达比均随高度递减;5-8 k m 范围内,消光系数和雷达比逐渐趋于稳定,消光系数和雷达比的平均值分别约为0.05 km^-1和20sr,表明此范围内仍有微量的气溶肢粒子存在.实验期间,水云的雷达比约为17 sr.展开更多
文摘激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)能够精准地还原被测物体的3D结构,是遥感领域最具革新性的技术之一。近几十年来,LiDAR技术取得了快速的发展,并极大地推动了生态与地学领域的相关研究。本文系统回顾并展望了LiDAR硬件和算法的最新发展及其在生态与地学领域的应用。首先,LiDAR的硬件呈现出多样化、高精度的发展态势,特别是近些年无人驾驶技术的成熟极大丰富了近地面LiDAR平台的类型;其次,深度学习、同步定位与地图构建SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)、大模型等人工智能技术的发展极大推动了LiDAR算法的进步,使得点云配准、点云分割与分类、点云与多源数据融合等算法不断推陈出新;最后,本文详述了LiDAR在内陆地形测绘、海洋测绘、地质灾害监测、森林结构测量、树木枝干结构网络、3D辐射传输及场景重建、森林微气候模拟、智慧农业、生物多样性、城市与建筑,以及行星测量11个生态与地学分支领域的应用。未来,随着硬件、算法、及LiDAR大数据的进一步发展,LiDAR将继续推动生态与地学的研究,并有望在更多领域发挥重要作用。
文摘采用Raman-Mie激光雷达探测了西安地区夏季气溶肢的光学特性,分析了消光系数、后向散射系数和雷达比在不同天气条件下的变化规律.实验结果表明,强降雨后,气溶肢消光系数在2-5 k m 范围内递减,并在5 k m 以上趋于稳定;相对于降雨前,降雨后低层气溶肢消光系数明显增大,而3 k m 以上高度范围内雷达比减小.这可能是由雨后气溶肢沉降、底层水汽密度增加所引起的.统计结果表明,晴天无云时,2-3 k m 范围内气溶肢的消光系数和雷达比均比较稳定,消光系数在0. 2-0. 3 km^-1之间,雷达比的平均值约为50 sr;3 -5 k m 范围内消光系数和雷达比均随高度递减;5-8 k m 范围内,消光系数和雷达比逐渐趋于稳定,消光系数和雷达比的平均值分别约为0.05 km^-1和20sr,表明此范围内仍有微量的气溶肢粒子存在.实验期间,水云的雷达比约为17 sr.
