激光雷达和高光谱对地探测技术
如何使用激光雷达进行地震监测和地质灾害预警
如何使用激光雷达进行地震监测和地质灾害预警激光雷达在地震监测与地质灾害预警中的应用地震和地质灾害是人类社会面临的一大挑战，因此，如何有效地进行地震监测和地质灾害预警显得尤为重要。
近年来，激光雷达技术的发展不仅为地震监测和地质灾害预警提供了新的手段，而且为我们深入了解地球构造和了解灾害的成因提供了重要的支持。
一、激光雷达技术的基本原理激光雷达技术是一种利用激光束探测和获取物体表面特征的技术。
其基本思想是通过发射激光束到目标物体上，并通过接收激光束反射回来的信号来确定目标物体的位置、形状和其他特征。
激光雷达技术在地震监测和地质灾害预警中的应用主要分为两个方面，即地表形变监测和地下结构探测。
二、激光雷达在地表形变监测中的应用地表形变监测是指通过激光雷达技术对地表进行高精度测量，以监测地表运动情况和地震活动的变化。
激光雷达能够实时监测地表形变的微小变化，并能够通过数据处理和分析，提供准确的地震预警信息。
激光雷达在地震监测中的应用不仅可以提供地震的发生地点和震级信息，还可以预测地震发生前后的地表运动情况，为人们提供及时准确的预警信息，从而有效减轻地震灾害造成的破坏。
三、激光雷达在地下结构探测中的应用除了地表形变监测，激光雷达在地下结构探测方面也有重要的应用。
地下结构探测是指利用激光雷达技术对地下构造进行探测和识别，以提供地质灾害预警信息。
通过激光雷达技术，可以实时获取地下结构的三维信息，并通过数据分析和处理，提供地质灾害预警信息。
激光雷达在地下结构探测中的应用不仅可以帮助我们了解地下构造的变化情况，还可以提前发现地质灾害的潜在危险，为人们的生命和财产安全提供保障。
四、激光雷达技术的发展前景激光雷达技术在地震监测和地质灾害预警中的应用前景广阔。
随着激光雷达技术的不断发展和完善，其在地震监测和地质灾害预警中的作用将越来越重要。
激光雷达技术的发展将提高地震监测和地质灾害预警的准确性和时效性，为人们提供更有效的预警信息，从而减轻地震和地质灾害对人类社会带来的影响。
激光雷达在遥感技术中的重要应用
激光雷达在遥感技术中的重要应用随着科技的不断发展，遥感技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
而其中，激光雷达作为一项重要的遥感技术手段，在地质勘测、测绘制图、环境监测等方面都有着广泛的应用。
首先，在地质勘测中，激光雷达可以通过发射脉冲电磁波，并接收其反射信号，从而获取地表地貌、地形地貌等数据。
通过对数据的分析处理，我们可以精确测量地质构造的高程、坡度、倾斜度等信息，为地质工作者提供重要的依据。
特别是在地震灾害预警领域，通过激光雷达获取的数据可以帮助科学家及时掌握地震活动的情况，从而更好地预防和减少地震灾害的发生。
其次，在测绘制图领域，激光雷达也发挥着重要的作用。
传统的测绘方法需要使用三角测量等手段，耗时耗力且精度有限。
而激光雷达可以通过其高精度的测量仪器，快速准确地获取地表的三维坐标数据。
这不仅为地图绘制提供了更加精细的数据，也为城市规划、工程设计等提供了重要的参考依据。
特别是在城市更新和复兴项目中，激光雷达可以通过对旧建筑进行三维扫描，快速获取其尺寸和形状的精确数据，为保护文化遗产以及城市更新提供了有力的支持。
此外，在环境监测中，激光雷达也发挥着重要的作用。
通过激光雷达扫描地表，可以准确获取植被覆盖、水资源分布等信息，从而帮助我们更好地了解和保护自然环境。
例如，在森林火灾预警中，激光雷达可以快速扫描植被覆盖的密度，检测并预测火灾的潜在风险，为森林管理者提供了快速响应的机会。
此外，激光雷达还可以用于海洋生态环境的监测，通过对海洋生物的三维扫描，帮助科学家更好地了解海洋生物分布和生态系统的变化，为海洋保护和管理提供数据支持。
总之，激光雷达作为遥感技术中的重要一环，在地质勘测、测绘制图、环境监测等方面都发挥着关键作用。
其高精度、高效率的特点，为各行各业提供了更广阔的应用领域。
然而，也应该注意激光雷达数据的准确性和隐私保护等问题，并确保在使用中遵守相关的法律法规，确保其应用能够更好地造福人类社会的发展。
激光雷达在高精度地形测量中的应用
激光雷达在高精度地形测量中的应用随着科技的不断发展和应用，激光雷达已经成为近年来地形测量领域中最重要的技术手段之一，尤其在高精度地形测量领域中，激光雷达更是发挥了其旺盛的生命力，成为了不可或缺的重要工具。
本文将从激光雷达技术的原理、测量原理、应用等多个方面介绍其在高精度地形测量中的应用。
一、激光雷达技术原理激光雷达由激光发射器、光电探测器、控制电路和数据处理器等组成。
激光雷达的发射器通过通过某些手段使激光具有较小的发散角，从而在一定的远距离上才会形成足够强度的束流，并被定向出去。
激光束经过被测物体时，一部分能够反射回来，在其探测器的作用下被接收，接收器能够分辨出反射光的强度和时间，并将其传输到控制电路和数据处理器进行下一步的处理，从而测量被测对象的距离和空间位置的坐标。
二、激光雷达测量原理激光雷达的测量原理可以简单的概括为：用激光束扫描能反射激光的物体表面，然后分析接收到的回波，计算出物体表面到激光雷达的距离。
激光雷达的测量距离精度与激光束脉冲的宽度有关，宽度越小，测距精度越高。
其次，激光雷达还需要考虑到光束的扫描速率，即雷达对于场景的建模速率，这意味着高扫描速率至关重要，因为如果扫描速率过慢则会造成场景的歪曲变形。
三、高精度地形测量中的激光雷达应用激光雷达在高精度地形测量中有多种不同的应用，可以用于高程测量、地形分析、3D建模以及建筑物立面测量等领域中。
1. 高程测量激光雷达能够对被测对象的高程进行高精度、全面、快速地测量。
它能够实现对于不同高程的建筑、地形地貌的高精度测量，从而实现数字化图形的建模，方便进行测量以及后续三维可视化的操作。
2. 地形分析激光雷达的测量精度非常高，可以测量地表高程的每一个变化细节。
这样的精度可以使其在地形分析和地貌研究上起到重要作用。
例如，将数个地表高度点云数据交叉比较，常常可以推导出地形变化规律以及地表沉降、隆起等情况。
3. 3D建模激光雷达在进行高精度地形测量时，能够获取的点云数据相对于其他测量手段要准确许多，这些数据能够为进行建筑物的三维建模提供良好的数据基础，为建筑物的信息管理、运营及维护等后续工作提供了不可或缺的数据支撑。
激光雷达在地震勘探中的应用方案
激光雷达在地震勘探中的应用方案地震勘探是一种常用的地质勘探方法，它通过利用地震波在地下介质中的传播和反射特性，对地下结构和地层进行分析和研究。
传统的地震勘探方法主要依赖于地震仪器和人工解释，但随着科技的发展和应用的深入，激光雷达逐渐开始在地震勘探中发挥重要作用。
激光雷达作为一种高精度测量和探测仪器，具有快速、高精度、无接触等特点，适合应用于地震勘探领域。
通过与传统地震仪器的结合，激光雷达可以提供更多精确的数据和信息，从而帮助地质学家和地震学家更准确地分析地下结构和地层特征。
激光雷达在地震勘探中的应用主要有以下几个方面：1. 地形测量和模型构建：激光雷达可以高精度地获取地表的特征、地物和形貌信息，包括地表的高低起伏、地形变化、峰谷分布等。
通过激光雷达获取的地形数据可以进一步构建数字地形模型，为地震勘探提供重要的参考基准。
2. 地下结构的三维成像：激光雷达可以快速扫描和记录地下结构的表面特征，包括岩层、断层、地层边界等。
通过对激光点云数据的处理和分析，可以构建出地下结构的三维模型，为地震学家提供更全面、真实的地下构造信息。
3. 地下水资源的探测和评估：激光雷达可以通过激光波束的穿透和反射，获取地下水体的深度、厚度和分布情况。
通过对激光数据的分析和处理，可以评估地下水资源的储量和质量，为地下水的开发和利用提供重要的参考依据。
4. 断层和地震带的研究：激光雷达可以提供大量的三维地震数据，通过对断层和地震带的分析和解释，可以更好地理解地震的发生机理和地震带的演化过程。
这对于地震学家研究地震活动规律和提高地震预测能力具有重要意义。
然而，激光雷达在地震勘探中的应用还面临着一些挑战和限制。
首先，激光雷达在复杂地质环境和高振动环境下的性能表现仍待进一步优化。
其次，激光雷达所获取的数据量大，处理和分析也相对复杂，需要专业的软件和人员进行处理和解读。
此外，激光雷达的成本相对较高，限制了其在地震勘探领域的广泛应用。
总体而言，激光雷达作为一种高精度测量和探测仪器，具有在地震勘探中发挥重要作用的潜力。
如何使用激光雷达进行地物识别与量测
如何使用激光雷达进行地物识别与量测激光雷达（Lidar）是一种常用的遥感技术，可以通过发射激光脉冲并测量其返回时间来获取地面和物体的信息。
它在地物识别与量测方面有着广泛的应用，可以用于地理环境分析、城市规划、自动驾驶等领域。
激光雷达技术的应用领域已经非常广泛，其中包括地貌分析、场景重建、目标检测等。
在地理环境分析中，激光雷达可以提供高精度的地形数据，帮助地质学家和地理学家了解地球表面的特征和变化。
在城市规划中，激光雷达可以提供建筑物和道路的三维模型，为城市规划者和建筑师提供必要的信息。
在自动驾驶领域，激光雷达可以通过扫描周围环境，帮助车辆感知并避免障碍物。
激光雷达的工作原理是通过测量激光脉冲的往返时间来计算物体与雷达之间的距离。
当激光脉冲发射出去后，它会在周围的物体上发生反射，一部分反射回到激光雷达的接收器上。
通过测量激光脉冲的发射时间和返回时间的差异，可以计算物体与激光雷达之间的距离。
通过不断的扫描和测量，可以获取物体的高度、形状和位置信息。
在进行地物识别与量测时，激光雷达可以通过对地物的反射特性进行分析来实现。
不同类型的地物对激光脉冲的反射率不同，因此可以通过测量激光脉冲的反射率来判断物体的材质和结构。
例如，在城市环境中，建筑物和道路通常会有较高的反射率，而树木和植被则会有较低的反射率。
通过分析反射率数据，可以将建筑物和道路从植被中进行区分，实现地物的识别与分类。
激光雷达在量测方面也有着重要作用。
通过测量激光脉冲的返回时间和反射率，可以计算物体与激光雷达之间的距离和高度。
激光雷达可以实现非常精确的距离测量，可以达到几厘米的精度。
这对于许多应用来说是非常重要的，例如建筑物的高度测量、道路的坡度测量等。
此外，激光雷达还可以通过测量激光脉冲的强度来获取地面和物体的颜色信息，实现地物的识别与分类。
随着激光雷达技术的不断发展，其应用领域也在不断扩大。
在自动驾驶领域，激光雷达已经成为非常重要的传感器之一，可以实时感知周围环境，帮助车辆进行定位和避障。
激光雷达和高光谱对地探测技术PPT课件
（2）影像（反射率、强度），如果激光雷达的地面采样点充分密集并且同时获取 激光回波信息，就可以不需要被动光电成像，直接以激光雷达回波强度数据获得地面 数字扫描激光影像（目标表面特性），结合地面高程信息可进一步生成地面的实时三 维立体影像。
激光扫描强度数据还具备进行：城市大气环境和大气污染、海洋、湖泊和河流的水 深、水下地形、水体泥沙含量等信息的潜在探测能力。
机载激光扫描探测不受日照和天气条件限制，能全天候地对地观测，又可以同 其他技术手段集成使用，在灾害监测、大气和水体环境污染监测、水深和水下地形探 测、资源勘察、森林调查、测绘和军事等方面的应用具有独特的优势，有着其它对地 探测系统不可替代的优势。
水中数据与陆地数据无缝连接 取决于测量参数 （按照测量精度要求进行优化设置） 同上 可达70米 水中数据与陆地数据无缝结合
包括配线 便携式硬盘
上海大学遥感与空间信息科学研究中心
二、激光雷达对地探测技术
激光雷达数据：
目前国外已有机载激光扫描成像系统可以每点提供包括：姿态、距离、反射率、强 度等多维信息。
上海大学遥感与空间信息科学研究中心
一、高光谱遥感技术
高光谱图像结构
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一、高光谱遥感技术
IKONOS
Landsat
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一、高光谱遥感技术
上海大学
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一、高光谱遥感技术
上海大学遥感与空间信息科学研究中心
一、高光谱遥感技术
激光雷达与高光谱遥 感对地立体探测研究
高光谱遥感对地物探测的原理
高光谱遥感对地物探测的原理高光谱遥感是一种能够获取地物光谱信息的遥感技术。
它利用遥感器采集的大量光谱数据，包含了可见光、红外和近红外等波段的信息，通过对这些数据进行处理和分析，可以提取出地表上不同地物的光谱特征，实现对地物的识别和分类。
高光谱遥感技术的原理主要包括光谱采集、光谱处理和光谱分析三个步骤。
首先，光谱采集是指利用高光谱遥感仪器对地表进行光谱响应的测量。
遥感器通常由光学组件和光谱分解仪组成，光学组件用于将地面反射的光束导入到遥感器中，光谱分解仪则可以将导入的光束按照波长进行分解和记录。
通过多光谱波段的采集，遥感器可以获取地物对不同波长的光的反射、辐射和吸收等特性，从而构建起地物的光谱特征库。
其次，光谱处理是指对采集到的光谱数据进行校正和校验，以提高数据的质量和准确性。
光谱数据往往受到大气和地表特性的影响，需要进行大气校正和辐射校正等处理。
大气校正可以消除大气对光谱数据的影响，以得到真实的地物光谱特征；辐射校正则是对光谱数据进行标准化处理，使不同遥感数据之间可以进行比较和融合。
此外，还需要对光谱数据进行去噪、反射率计算和光谱匹配等处理，以提取出地物的光谱特征。
最后，光谱分析是指通过对预处理后的光谱数据进行特征提取和数据分析，实现对地物的识别和分类。
在光谱分析中，一般采用的方法包括主成分分析、线性判别分析、支持向量机等。
通过这些方法，我们可以从光谱数据中提取出不同地物的特征谱线，并根据这些特征谱线对地物进行分类和识别。
例如，植被的光谱特征主要集中在可见光和近红外波段，而水体的光谱特征则主要反映在短波红外波段。
通过分析不同波段的光谱反射率变化，我们可以判断出地物类型和地表特征。
高光谱遥感技术在地物探测中具有广泛应用。
它可以应用于农业、环境监测、地质矿产调查、气象预报和城市规划等领域。
例如，在农业领域，利用高光谱遥感技术可以对农作物的健康状况进行监测和评估，提高农业生产的效益和质量。
在环境监测方面，通过对大气和水体等环境特征的光谱分析，可以实现对环境污染程度和生态系统的监测和评估。
地质勘查中的新兴技术与应用研究
地质勘查中的新兴技术与应用研究在当今科技飞速发展的时代，地质勘查领域也不断涌现出一系列新兴技术，为资源勘探、地质灾害预防、环境保护等方面带来了前所未有的机遇和突破。
这些新兴技术的应用，不仅提高了地质勘查的效率和精度，还为解决一系列地质问题提供了更有力的手段。
一、遥感技术在地质勘查中的应用遥感技术是一种通过非接触方式获取目标物体信息的技术手段。
在地质勘查中，它能够从宏观角度对大面积区域进行快速扫描和监测。
通过多光谱、高光谱遥感图像，地质工作者可以识别出不同的岩石类型、地层结构以及地质构造。
例如，不同的岩石在光谱特征上存在差异，通过对遥感图像的分析，可以区分出花岗岩、石灰岩等。
此外，遥感技术还能用于监测地质灾害。
它可以及时发现山体滑坡、地面沉降等灾害的前兆迹象，为灾害预警和防范提供重要依据。
比如，通过对同一地区不同时期的遥感图像进行对比分析，能够监测到地表的微小变形，从而提前预测可能发生的地质灾害。
二、地球物理勘探技术的新发展地球物理勘探技术在地质勘查中一直发挥着重要作用，近年来更是不断创新和完善。
其中，高精度重力勘探技术能够探测到地下微小的密度差异，从而发现深部的隐伏矿体和地质构造。
相比传统重力勘探，其精度更高，能够提供更详细的地下地质信息。
另外，电磁法勘探技术也取得了显著进展。
例如，可控源音频大地电磁法（CSAMT）可以穿透高阻层，对深部地质结构进行有效探测。
在寻找深部金属矿、油气藏等方面具有广阔的应用前景。
三、地质大数据与人工智能的融合随着信息技术的发展，地质勘查领域积累了海量的数据。
如何有效地处理和分析这些数据成为了一个关键问题，而人工智能技术的引入为解决这一问题提供了新的思路。
通过建立地质数据模型，利用机器学习算法对大量的地质数据进行挖掘和分析，可以发现隐藏在数据中的规律和关系。
例如，预测矿产资源的分布、评估地质灾害的风险等。
同时，人工智能还可以辅助地质图像的解译。
传统的地质图像解译依赖于人工经验，效率低下且容易出现误差。
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上海大学遥感与空间信息科学研究中心
三、激光雷达和高光谱对地探测系统
研究目标： 将激光雷达和高光谱技术相结合（主动和被动相结合），充分 利用激光雷达对地成像探测的大气、水体穿透能力和高精度测距 和空间定位的优势，通过消除非均匀大气、非均匀水体影响，获 得：大气（水体）光学厚度（程辐射）遥感数字图像，进行大气 和水体的探测原理方法研究；通过地形改正，获得地面和水面的 激光雷达和高光谱图像以及水底激光雷达正射图像（强调目标波 谱特性和平面几何形状），进行地面和水面以及水底探测的原理 方法研究；通过三维数字重建，获得地面、水面和水底的数字地 形图、数字地面模型（强调目标立体几何形状）和对应数字立体 图像（强调目标波谱特性和空间三维几何形状结合），进行地面 、水面和水底的环境参数的遥感反演和模式识别研究。
大气探测的机 制机理和原理 方法研究与大 气探测
地面探测的机 制机理和原理 方法研究与地 面探测
水面探测的机 制机理和原理 方法研究与大 气探测
水体探测的机 制机理和原理 方法研究与大 气探测
水底探测的机 制机理和原理 方法研究与水 底探测
实验区的大气、地面、水面、水底激光雷达和高（超）光谱对地探测实测验证 激光雷达和高（超）光谱对地综合立体探测系统集成 上海大学遥感与空间信息科学研究中心
② 大气光学厚度与程辐射图像的生成
经非均匀大气修正的激光雷达数字图像增强了对地，特别是对水体浑浊 度、叶绿素、泥沙和悬浮物等的探测能力。还可进一步利用非均匀大气 修正的中间成果对激光雷达和高光谱遥感数字影像进行弱信息的挖掘和 提取，生成大气光学厚度、大气程辐射等遥感数字图像。
激光雷达获得的DSM
三维重建的城市
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二、激光雷达对地探测技术
水底地形探测
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二、激光雷达对地探测技术
地面景观的三维数字重建
上海大学遥感与空间信息科学研究中心
二、激光雷达对地探测技术
地面景观的三维数字重建
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一、高光谱遥感技术
高光谱图像结构
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一、高光谱遥感技术
IKONOS
Landsat
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一、高光谱遥感技术
上海大学
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一、高光谱遥感技术
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一、高光谱遥感技术
上海大系统
研究流程图：
实验区激光和高光谱与大气地面(地面、水 面、水体)相互作用及其波谱响应研究；环 境参数和地面反射率的实测 激光雷达与高光谱对比探测的实验区实施 获取：地面（水面）和水底的激光、高光 谱遥感图像和激光测距数据
激光雷达与高光谱的数字图像大气修正与地形改正研究： 1. 实验区地（水）面和水底：DEM和DTM以及地面反射率反演； 2. 实验区地（水）面和水底激光、高光谱图像大气修正与激光高光谱程辐射、光学厚度遥感图像的生成； 3. 实验区地面、水面激光和高光谱图像的地形改正与正射和立体图像生成； 4. 实验区水底激光（蓝绿）图像的水体修正和水体程辐射、水体光学厚度遥感图像的生成； 5. 实验区水底激光(蓝绿))图像地形改正与正射和立体图像生成。
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二、激光雷达对地探测技术
激光雷达应用：
激光雷达具 有大气和水体的 穿透能力及高精 度的测距与定位 能力，空（天） 基激光雷达可广 泛应用于陆地、 大气和水体的探 测。
大气探测
陆地探测
水体探测
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二、激光雷达对地探测技术
陆地探测激光雷达
通过控制扫描仪棱镜的双轴伺服系统 进行补偿。 根据导航系统建立参考点
可选：美国Applanix 510或欧洲IMU
定位系统 扫描仪模式 水中数据密度 地形数据密度 水中测量精度 海底目标 深度范围 最小深度 地形精度 系统重量 数据存储 机器人界面
按照测量精度要求优化设定 水中数据与陆地数据无缝连接 取决于测量参数 （按照测量精度要求进行优化设置） 同上 可达70米 水中数据与陆地数据无缝结合
研究内容：
激光与地面，水体和大气的相互作用（吸收、透过、反射、散射（拉曼 、瑞利））及其在高（超光谱）光谱的遥感响应研究； 空、天基激光雷达和高光谱对地成像大气修正和大气环境参数精确探测 的原理方法研究； 空、天基激光雷达和高光谱对地成像的地形改正和地面（水面）的三维 数字重建与立体（地面和水面）成像精确探测的原理方法研究； 空、天基激光雷达水底成像的水体修正和水体环境参数精确探测的原理 方法研究； 空、天基激光雷达水底成像的水底地形三维数字重建和水底地形改正与 水底立体探测的原理方法研究。
激光雷达与声纳探 测数据的整合
水底地形激光成像的水下 传输修正 水底 DEM 建立及水下地形影响 改正与正射影像生成
水底激光影像的数字正射影像和 三维数字成像与水底探测 激光雷达和高（超）光谱对地综合立体探测系统集成
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三、激光雷达和高光谱对地探测系统
关键问题： ① 激光、高光谱与大气、地面（水面）、水体和水底的相互作 用(吸收、透过、反射、散射（拉曼、瑞利）)及其在高（超）光 谱的遥感响应是空、天基激光雷达和高光谱对目标物质结构和成 分探测及其参数反演的理论基础是本项目拟解决的关键科学问题 之一。 ② 利用空、天基激光雷达和高光谱对地（地面、水面和水底） 成像立体探测资料，进行基于目标波谱特性和目标几何形状以及 二者相结合的三种对地遥感探测基本模式原理方法。也是本项目 拟解决的关键科学问题之一。
三、激光雷达和高光谱对地探测系统
特点与关系：
全色波段 多光谱 高光谱 超光谱 激光
激光雷达： 主动遥感技术 测距功能 成像功能
高光谱： 被动遥感技术 成像功能
主动探测 被动遥感 形成互补
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三、激光雷达和高光谱对地探测系统
将激光雷达对大气、水体的透视及对地精确测距定位立体 成像探测能力和高光谱技术相结合，发展先进的空、天基对地 立体（天、地、水和水下一体化）成像综合定量探测系统。
包括配线 便携式硬盘
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二、激光雷达对地探测技术
激光雷达数据：
目前国外已有机载激光扫描成像系统可以每点提供包括：姿态、距离、反射率、 强度等多维信息。 （1）空间位置（姿态、距离），包括被探测目标的高程信息，由于获得了地面目
标每一像元的高程信息，因而可以直接用于构建地面目标的数字高程模型 （2）影像（反射率、强度），如果激光雷达的地面采样点充分密集并且同时获取
激光回波信息，就可以不需要被动光电成像，直接以激光雷达回波强度数据获得地面
数字扫描激光影像（目标表面特性），结合地面高程信息可进一步生成地面的实时三 维立体影像。 激光扫描强度数据还具备进行：城市大气环境和大气污染、海洋、湖泊和河流的 水深、水下地形、水体泥沙含量等信息的潜在探测能力。 机载激光扫描探测不受日照和天气条件限制，能全天候地对地观测，又可以同 其他技术手段集成使用，在灾害监测、大气和水体环境污染监测、水深和水下地形探 测、资源勘察、森林调查、测绘和军事等方面的应用具有独特的优势，有着其它对地 探测系统不可替代的优势。
红光波段 蓝绿光波段
激光雷达数据的陆地 DEM、立体影像生成 陆地地形改正与正射 影像生成 基于地面立体影像和 正射影像的地面探测
水面DEM生成 水面“地形”改正与 正射影像生成和三维 影像重建 基于水面正射和三维 影像的水面信息提取
水体程辐射值计算及其 图像生成 水体光谱透过率（激光光学厚 度）的计算及其图像生成 水体探测（叶绿素、泥 沙含量反演）
飞行偏差补偿 弥补
横向滚动 ±5 degrees 前后倾斜 ±7 degrees 航线偏离 ±20 degrees 速度±10%，高度±10%，侧滑±5%
Applanix 410 均匀覆盖测量区域（除了航带限制） 可设置为0.5-3米 一般1.5 ×1.5米 8点/平方米 平面位置：X/Y=±2.5米 高程： Z=±0.25米 达到或高于国际航道测量组织1级标准 一般 secchi深度的3倍 0米 水平位置X/Y=±0.5米，高程Z=±0.15米 <180公斤 > 4 hours 实时显示覆盖区域，深度，高度
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二、激光雷达对地探测技术
20世纪60年代，人类就开始了利用激光作为遥感设备的探索。由于机 载激光雷达具有穿透大气和水体、精确测距定位的能力，能够直接获取真 实地面的高精度三维地形信息，因而引起了测绘界的浓厚兴趣。 20世纪70年代的美国阿波罗登月计划中就应用了激光测高技术。 20世纪80年代末，以机载激光雷达测高技术为代表的空间对地观测技 术在多等级三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破，激光雷达探测 得到了迅速发展。美国NASA成功研制了大气海洋LIDAR系统(AOL)和机载地 形测量设备(ATM)等机载系统。 20世纪90年代，欧美等发达国家先后研制出多种机载激光雷达测高系 统,如TopScan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、Hawk2Eye 等。 目前国际上机载激光雷达探测系统（硬件）已具备对地综合探测能力 ，并已出现一些商用系统，成功地进行了火星、月球和地球形状的探测。 美国、加拿大、澳大利亚、瑞典等国为浅海地形测量发展的低空机载系统 ，使用了机载激光测距设备、全球定位系统(GPS)、陀螺稳定平台等设备， 飞行高度500－600m，直接进行测距与定位，最终得到浅海地形(或DEM)。
三、激光雷达和高光谱对地探测系统
研究的逻辑框图 ：
传感器辐射定标 地面大气观测网点地基激光对空探测，地面光谱反射率实测与反演 机载双频激光雷达和高（超）光谱对地（实验区）遥感试验 激光雷达和高（超）光谱图像的大气程辐射值计算及其图像生成