lidar是什么意思，lidar的意思翻译、用法、同义词、例句

lidar英标

英:/''laɪdɑː/

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同义词

专业解析

Lidar（中文常译为激光雷达或光学雷达）是一种主动遥感技术，它通过发射激光脉冲并测量其返回传感器所需的时间来确定目标物体的距离（范围），从而生成精确的三维空间信息。其名称 "Lidar" 是 "LightDetectionandRanging" 的缩写，直译为“光探测与测距”，与雷达（RADAR，无线电探测与测距）原理相似，但使用的是光波（通常是激光）而非无线电波。

核心原理与技术细节：

1. 发射激光脉冲： Lidar 系统向目标区域发射短促、高强度的激光脉冲。这些脉冲通常由激光二极管产生，波长多位于近红外光谱（如 905 nm, 1550 nm），也有使用可见光或紫外光的系统。据美国地质调查局 (USGS) 技术文档解释，波长的选择需考虑大气穿透能力、对人眼的安全性以及目标物的反射特性。
2. 测量飞行时间： 激光脉冲遇到物体（如地面、植被、建筑物、车辆等）后会发生反射。一部分反射光会返回到 Lidar 系统的接收器。系统精确测量激光脉冲从发射到返回所经过的时间。由于光速是已知常数（真空中约为每秒 3×10⁸ 米），利用飞行时间法即可计算出传感器到目标物的距离： $$ text{距离} = frac{text{光速} times text{飞行时间}}{2} $$ 公式中的除以 2 是因为激光脉冲经历了往返路程。
3. 记录位置与方向： Lidar 系统通常搭载在移动平台上，如飞机、卫星、无人机或地面车辆。系统会集成高精度的全球定位系统 (GPS) 和惯性测量单元 (IMU)。GPS 提供传感器的绝对地理位置，IMU 则实时记录传感器的姿态（俯仰、横滚、偏航角）。美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的科普资料指出，结合距离测量、GPS 位置和 IMU 姿态数据，就能精确计算出每个激光反射点的三维坐标 (X, Y, Z)。
4. 生成点云： 系统每秒可发射成千上万个激光脉冲。收集到的海量三维坐标点集合称为“点云”。点云数据密集地描绘了被扫描物体表面的空间形态和结构。
5. 多次回波： 单个激光脉冲可能遇到多个反射面（例如，先碰到树冠，再碰到树枝，最后碰到地面）。先进的 Lidar 系统能够记录一个脉冲产生的多个回波（称为“多次回波”或“全波形分析”），这对于理解垂直结构（如森林冠层高度、建筑物内部）至关重要。美国宇航局 (NASA) 在对地观测项目中利用此特性研究森林生物量和碳储量。

主要应用领域：

• 地形测绘与制图： 生成高精度数字高程模型 (DEM)、数字地形模型 (DTM)、数字表面模型 (DSM)，广泛应用于测绘、工程规划、洪水建模等领域。美国地质调查局 (USGS) 的 3D 高程计划 (3DEP) 大量依赖 Lidar 数据。
• 自动驾驶： 是自动驾驶汽车环境感知的核心传感器之一，用于实时探测和识别车辆周围的障碍物、行人、道路边界及交通标志。据国际汽车工程师学会 (SAE International) 相关文献，Lidar 提供的高分辨率三维信息对构建车辆周围环境的精确模型不可或缺。
• 林业与农业： 估算森林生物量、林分高度、冠层结构；监测作物长势、精准农业管理等。美国农业部 (USDA) 林业服务局使用机载 Lidar 进行森林资源调查。
• 城市规划与建筑信息模型： 快速获取城市三维模型，用于规划、建筑设计、古建筑保护、体积计算等。
• 考古学： 穿透植被覆盖，揭示地表下的地形特征和古代遗迹（如玛雅文明遗址的发现）。
• 大气与环境监测： 特殊类型的 Lidar（如差分吸收 Lidar, 多普勒 Lidar）可测量大气中的气溶胶、污染物浓度、云层特性、风速风向等。美国国家大气研究中心 (NCAR) 使用 Lidar 研究大气过程。
• 地质与自然灾害： 监测地震断层、滑坡、火山活动、海岸侵蚀等。

优势：

• 高精度： 可达到厘米级的距离测量精度。
• 高分辨率： 能获取密集的空间点数据，细节丰富。
• 主动照明： 不依赖环境光，可在夜间或光线不足条件下工作。
• 三维信息： 直接获取目标的三维空间坐标。

局限性：

• 成本较高： 高性能系统（尤其是用于自动驾驶的固态 Lidar）价格昂贵。
• 受天气影响： 雨、雾、浓烟等恶劣天气会显著衰减激光信号，影响探测效果。
• 数据处理复杂： 海量的点云数据需要专业的软件和算法进行处理和分析。

总而言之，Lidar 是一种强大的遥感技术，通过精确测量激光的飞行时间来获取目标物高精度的三维空间信息，在众多科学研究和工程应用领域发挥着不可替代的作用。

网络扩展资料

LIDAR（Light Detection and Ranging，中文译作激光雷达）是一种通过激光技术实现目标探测与测距的系统。以下是详细解释：

1. 定义与原理
   LIDAR通过发射激光脉冲并接收反射信号，计算激光从发射到返回的时间差，从而精确测量目标物体的距离、形状和位置。其工作原理与雷达类似，但使用激光代替无线电波，因此具有更高精度（）。

2. 技术特点

   • 全称：由“Light”（光）、“Detection”（探测）、“and”（与）、“Ranging”（测距）组合而成（）。
   • 核心组件：包括激光发射器、接收器、扫描仪和定位系统（如GPS），部分系统还结合惯性测量单元（IMU）提升精度（）。

3. 应用领域

   • 地形测绘：用于生成高分辨率数字高程模型（DEM），如森林覆盖率分析（）。
   • 气象与大气研究：探测大气颗粒物、云层结构等（）。
   • 自动驾驶：作为车辆的环境感知传感器，识别障碍物和道路轮廓（）。
   • 考古与城市规划：非接触式测量古迹或建筑结构（）。

4. 补充信息

   • 发音：英式音标为/ˈlaɪdɑː/，美式音标为/ˈlaɪdɑr/（）。
   • 同义词：激光探测与测距（Laser Intensity Direction and Ranging）（）。

如需了解具体技术参数或不同波长的LIDAR分类，可参考相关专业文献或行业报告（如中提到的测距原理分类）。

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