（二）点云的来源之一——LiDAR

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（二）点云的来源之一——LiDAR

一、LiDAR

激光雷达，是激光探测与测距（Light Detection and Ranging，LiDAR）系统的简称，也称为LADAR（Laser Detection and Ranging），是以激光器作为发射光源，采用光电探测技术的主动遥感设备。它通过测定传感器发出的激光在传感器与目标表面的传播距离，分析目标表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，精确解算目标的信息，进而呈现目标物精确的三维结构信息[没找到原文]。

激光传感器可分为避障级（无人驾驶等）和高精度测绘级两类，笔者测绘专业，关注的一般是测绘级的。测绘激光雷达将激光传感器、GNSS、IMU（一般都有）和相机（可有可无）等集成在搭载平台上（摩托车、汽车、无/有人机/船等），通过各个传感器间的参数标定，精确计算传感器之间的位置偏差与角度；利用时间同步技术，将点云的相对坐标转换成大地或投影坐标。

二、主要参数

2.1角分辨率

即测角精度，角分辨率是扫描仪分辨目标的能力，测角分辨率越小，则可分辨的目标越小。Z+F 9012 的角分辨率为0.0088°=360°/40960

2.2测量距离

测量距离与激光发射频率和目标表面反射率有关。Z+F 9012的测量距离范围是0.3-119米。

2.3测量精度

它指测量一定数量后得出的真实值，是与真实一致性的度，重复精度也叫再现性或可重复性，是用于表示多次测量得到同一结果的可能性的量[原文太多]。

2.4测量速度

一般通过激光脉冲的最大发射频率来体现。如Z+F 9012的标称转速为200转/秒，点扫描速率为101.6万点/秒。

2.5视场角（Field Of View, FOV）

视场角 = 激光束的扫描角，指激光束通过扫描装置所能达到的最大角度范围，而有效视场角一般还会与实际作业时的航高、有效测量距离有关[原文太多]。实际用哪些还得具体分析。

三、优势与不足

3.1 优势

（1）全天候作业、主动遥感、不依赖可见光；

（2）分辨率较高。与影像相比，哪个更高学术上存在争议。

（3）体积小、质量较轻。

（4）生产效率高，直接获取目标表面三维信息。（相对于碎部测量）

3.2不足

（1）受天气条件和工作环境影响大。雨雪、雾霾、沙尘等会导致测距误差较大。记得2012年时用过一台约30万的著名品牌扫描仪，雾霾天，扫描出来的雕像周围全是噪点，当是心都炸了。

（2）较贵（钱辈笑笑就好）。目前很多单位布局激光雷达，价格会降的，心酸泪啊。国产装备继续加油啊。

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根据不同的测距原理（三角测距、dToF、iToF等）制作的扫描仪可用于不同的场景与行业。