lidar是什麼意思,lidar的意思翻譯、用法、同義詞、例句
lidar英标
英:/''laɪdɑː/
常用詞典
n. 激光雷達;激光定位器
例句
Lidar USES light waves.
激光雷達使用光波。
This new approach USES a technique called lidar.
這種新方法使用一種叫激光雷達的技術。
This new approach USES a technique called lidar.
這項新方法采用的技術稱之為激光雷達術。
Read the LIDAR point cloud data, and can be displayed.
讀取LIDAR的點雲數據,并且可以顯示出來。
Lidar constant can be calculated according to lidar equation.
根據激光雷達方程計算出激光雷達常數。
同義詞
n.|ladar;[雷達]激光雷達;激光定位器
專業解析
Lidar(中文常譯為激光雷達或光學雷達)是一種主動遙感技術,它通過發射激光脈沖并測量其返回傳感器所需的時間來确定目标物體的距離(範圍),從而生成精确的三維空間信息。其名稱 "Lidar" 是 "LightDetectionandRanging" 的縮寫,直譯為“光探測與測距”,與雷達(RADAR,無線電探測與測距)原理相似,但使用的是光波(通常是激光)而非無線電波。
核心原理與技術細節:
- 發射激光脈沖: Lidar 系統向目标區域發射短促、高強度的激光脈沖。這些脈沖通常由激光二極管産生,波長多位于近紅外光譜(如 905 nm, 1550 nm),也有使用可見光或紫外光的系統。據美國地質調查局 (USGS) 技術文檔解釋,波長的選擇需考慮大氣穿透能力、對人眼的安全性以及目标物的反射特性。
- 測量飛行時間: 激光脈沖遇到物體(如地面、植被、建築物、車輛等)後會發生反射。一部分反射光會返回到 Lidar 系統的接收器。系統精确測量激光脈沖從發射到返回所經過的時間。由于光速是已知常數(真空中約為每秒 3×10⁸ 米),利用飛行時間法即可計算出傳感器到目标物的距離:
$$
text{距離} = frac{text{光速} times text{飛行時間}}{2}
$$
公式中的除以 2 是因為激光脈沖經曆了往返路程。
- 記錄位置與方向: Lidar 系統通常搭載在移動平台上,如飛機、衛星、無人機或地面車輛。系統會集成高精度的全球定位系統 (GPS) 和慣性測量單元 (IMU)。GPS 提供傳感器的絕對地理位置,IMU 則實時記錄傳感器的姿态(俯仰、橫滾、偏航角)。美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 的科普資料指出,結合距離測量、GPS 位置和 IMU 姿态數據,就能精确計算出每個激光反射點的三維坐标 (X, Y, Z)。
- 生成點雲: 系統每秒可發射成千上萬個激光脈沖。收集到的海量三維坐标點集合稱為“點雲”。點雲數據密集地描繪了被掃描物體表面的空間形态和結構。
- 多次回波: 單個激光脈沖可能遇到多個反射面(例如,先碰到樹冠,再碰到樹枝,最後碰到地面)。先進的 Lidar 系統能夠記錄一個脈沖産生的多個回波(稱為“多次回波”或“全波形分析”),這對于理解垂直結構(如森林冠層高度、建築物内部)至關重要。美國宇航局 (NASA) 在對地觀測項目中利用此特性研究森林生物量和碳儲量。
主要應用領域:
- 地形測繪與制圖: 生成高精度數字高程模型 (DEM)、數字地形模型 (DTM)、數字表面模型 (DSM),廣泛應用于測繪、工程規劃、洪水建模等領域。美國地質調查局 (USGS) 的 3D 高程計劃 (3DEP) 大量依賴 Lidar 數據。
- 自動駕駛: 是自動駕駛汽車環境感知的核心傳感器之一,用于實時探測和識别車輛周圍的障礙物、行人、道路邊界及交通标志。據國際汽車工程師學會 (SAE International) 相關文獻,Lidar 提供的高分辨率三維信息對構建車輛周圍環境的精确模型不可或缺。
- 林業與農業: 估算森林生物量、林分高度、冠層結構;監測作物長勢、精準農業管理等。美國農業部 (USDA) 林業服務局使用機載 Lidar 進行森林資源調查。
- 城市規劃與建築信息模型: 快速獲取城市三維模型,用于規劃、建築設計、古建築保護、體積計算等。
- 考古學: 穿透植被覆蓋,揭示地表下的地形特征和古代遺迹(如瑪雅文明遺址的發現)。
- 大氣與環境監測: 特殊類型的 Lidar(如差分吸收 Lidar, 多普勒 Lidar)可測量大氣中的氣溶膠、污染物濃度、雲層特性、風速風向等。美國國家大氣研究中心 (NCAR) 使用 Lidar 研究大氣過程。
- 地質與自然災害: 監測地震斷層、滑坡、火山活動、海岸侵蝕等。
優勢:
- 高精度: 可達到厘米級的距離測量精度。
- 高分辨率: 能獲取密集的空間點數據,細節豐富。
- 主動照明: 不依賴環境光,可在夜間或光線不足條件下工作。
- 三維信息: 直接獲取目标的三維空間坐标。
局限性:
- 成本較高: 高性能系統(尤其是用于自動駕駛的固态 Lidar)價格昂貴。
- 受天氣影響: 雨、霧、濃煙等惡劣天氣會顯著衰減激光信號,影響探測效果。
- 數據處理複雜: 海量的點雲數據需要專業的軟件和算法進行處理和分析。
總而言之,Lidar 是一種強大的遙感技術,通過精确測量激光的飛行時間來獲取目标物高精度的三維空間信息,在衆多科學研究和工程應用領域發揮着不可替代的作用。
網絡擴展資料
LIDAR(Light Detection and Ranging,中文譯作激光雷達)是一種通過激光技術實現目标探測與測距的系統。以下是詳細解釋:
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定義與原理
LIDAR通過發射激光脈沖并接收反射信號,計算激光從發射到返回的時間差,從而精确測量目标物體的距離、形狀和位置。其工作原理與雷達類似,但使用激光代替無線電波,因此具有更高精度()。
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技術特點
- 全稱:由“Light”(光)、“Detection”(探測)、“and”(與)、“Ranging”(測距)組合而成()。
- 核心組件:包括激光發射器、接收器、掃描儀和定位系統(如GPS),部分系統還結合慣性測量單元(IMU)提升精度()。
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應用領域
- 地形測繪:用于生成高分辨率數字高程模型(DEM),如森林覆蓋率分析()。
- 氣象與大氣研究:探測大氣顆粒物、雲層結構等()。
- 自動駕駛:作為車輛的環境感知傳感器,識别障礙物和道路輪廓()。
- 考古與城市規劃:非接觸式測量古迹或建築結構()。
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補充信息
- 發音:英式音标為/ˈlaɪdɑː/,美式音标為/ˈlaɪdɑr/()。
- 同義詞:激光探測與測距(Laser Intensity Direction and Ranging)()。
如需了解具體技術參數或不同波長的LIDAR分類,可參考相關專業文獻或行業報告(如中提到的測距原理分類)。
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