机载全波形激光雷达系统：技术原理与国外概况

本文主要探讨了机载全波形激光雷达系统的技术原理、分类以及国内外的发展概况，重点在于全波形激光雷达的数据特性和应用。 激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）是一种先进的主动遥感技术，能够快速获取目标的三维信息，广泛应用于遥感领域的多个方面。全波形激光雷达数据在激光发射和散射回波脉冲的非常小采样间隔内被数字化保存，不仅包含距离和回波强度信息，还能够收集整个回波波形的结构。回波波形蕴含着大量信息，可以揭示地表特征目标的垂直结构，经过数据处理后，可以获得反映地表特性的一些附加信息，为后续的目标分割、识别处理、三维信息提取和测量提供关键支持。 激光雷达系统按照不同的分类标准有不同的类型，如按平台分类有地面固定式、车载移动式、机载、船载和星载；按发射波形分类有脉冲、连续波和混合型；按激光介质分类有固体、气体、半导体和二极管激光泵浦固体激光雷达；按工作波段分类有紫外、可见光和近红外；根据回波记录方式分为离散激光雷达系统和全波形激光雷达系统。 在机载全波形激光雷达系统方面，国外有许多知名厂商，如瑞士Leica公司、奥地利Riegl公司、德国IGI和TopoSys公司、加拿大Optech公司、瑞典TopEye公司以及荷兰的Fugro公司。这些公司的产品以其高测距精度和激光脉冲特性，在地理测绘、环境监测、森林调查、城市规划等领域有广泛应用。 基于全波形激光雷达点云数据，文章通过一系列的数据预处理和组合模型参数提取，对点云数据进行分类，这些过程包括波形预处理、波形建模等步骤，进一步挖掘出更深层次的地理信息。这样的处理方法对于提高数据的精确度和分析的全面性至关重要，是实现精细化地理信息提取和分析的基础。 全波形激光雷达技术因其独特的数据采集和处理能力，正在不断地推动遥感科学和技术的发展，为地球表面特征的精细探测提供了强有力的技术手段。在未来，随着技术的不断进步，全波形激光雷达系统将在更多领域发挥更大的作用。