激光雷达的优缺点

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激光雷达或光检测和测距是一种主动的遥感方法和数字成像技术，涉及发射近红外，可见光或紫外线的脉冲，以测量目标点和配备传感器的源之间的距离。具体来说，它通过测量不同的发射脉冲返回或反射回传感器所花费的时间来工作。该过程允许根据返回时间和波长的差异生成三维数字图像。值得一提的是，激光雷达背后的工作原理类似于声纳，后者使用声波；雷达，后者使用无线电波和微波。

激光雷达的优势与应用

该技术具有重要的工业，商业和科学应用。首先，它在生成高分辨率地图方面很有用，因此使其可用于地理，地质，地理学，地貌学，考古学，大气物理学，精准农业和林业以及采矿等领域。

其他值得注意的应用包括某些自动驾驶技术中的控制和安全性，以及运输系统中的导航辅助。在消费类电子产品中，该技术已用于推广智能手机和平板电脑设备中的增强现实功能。Apple Inc.的iPad Pro 2020配备了激光雷达传感器。另一个我们是通过面部识别技术进行生物识别。

还有一些值得注意的警察和军事用途。交通强制使用基于激光雷达的测速仪强制执行速度限制。在取证方面，该技术可以对犯罪现场进行数字地图绘制，并可以精确记录物体放置位置和其他相关信息，以备文件记录和以后查看。军方使用不同的激光雷达应用程序，包括地理信息收集，目标识别和生物战剂识别。

以下是具体优势：

1.廉价且可靠：激光雷达的主要优点之一是，与其他测量方法或成像技术（例如摄影）相比，激光雷达非常经济，但在产生详细图像时比声纳和雷达更为精确。使它更经济的是它的速度。它可以在12小时内覆盖1000平方公里的面积，并在24小时内生成1000平方公里的数字评估模型

2.扩展的成像范围：与摄影和摄影测量相比，该技术还可以测量更大的表面积。它对于绘制无法访问的位置（例如山区或积雪较大的地方）的地图也很有用。请注意，与摄影测量法不同，光脉冲也可以到达某些森林地区的树冠下。

3.精确和准确：请记住，它比其他遥感方法（如声纳和雷达）更精确。它能够收集茂密森林中的海拔数据。它也不受诸如角度景观之类的几何变形的影响。在检测物体的精确形状和大小至关重要的应用中，它非常有用。激光雷达的垂直精度在5到15厘米之间，而其水平精度在30到50厘米之间。

4.最小的人工依赖：激光雷达的另一个优点是，大多数基础流程都是自动化的，因此最大限度地减少了人工依赖，这与摄影测量，全球定位系统和土地测量不同。这一优势进一步转化为成本效益，并有更多时间进行数据分析和报告生成。

5.多功能技术：光检测和测距与其他测量方法和成像技术兼容。它可以与声纳或雷达系统一起使用，以解决其局限性并相互补充。该技术生成的数据也可以与其他数据源集成，以进行更深入的分析。

激光雷达的缺点和局限性

请记住，激光雷达是用于测量和数字图像生成的众多方法和技术之一。该技术背后的原理在某种程度上类似于通过光学技术进行无线传输和通信。

然而，基于上面提到和详述的优点，它不可否认地在不同领域和用例中具有实际应用。当然，该技术不是完美的，并且根据情况或要求，可能不适合。

以下是具体的缺点：

1.反射率限制：激光雷达的一个显着缺点是，在太阳角度高或来自另一个光源的大量反射的情况下，它不能很好地工作。当在高水深或不均匀水面等非反射表面上使用时，它也不可靠。注意，该技术基于光反射原理工作。

2.环境方面的考虑：该技术在恶劣环境中的应用受到限制，特别是在特定的天气条件下，例如降雨，降雪和冰雹，或者在低垂的云层下。在这些条件下，雷达效果最佳。此外，由于光脉冲的反射率限制，声纳在水下效果最佳。

3.数据处理要求：由于激光雷达可以更快的速度覆盖更大的表面积，因此它往往会生成过多的数据。组织可能没有适当的能力来处理和解释将要收集的大量数据。这就是为什么大多数组织从其他公司分包来满足其大数据分析要求的原因。

4.距离限制：激光雷达的另一个缺点是它的工作高度在500米至2000米之间。它发出的脉冲在更高的高度将无效。请注意，雷达更适合于更远的距离，并且当检测距离比表面物体的确切尺寸和形状更重要时。

5.植被茂密的问题：它也不适合在冠层或植被茂密的茂密森林地区使用。在这种情况下发射光脉冲可能会导致数据收集不完整或测量和成像不准确。与无线电波和微波不同，光不能穿透这些障碍物。

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