Lidar - Laser Imaging Detection And Ranging
 
Remote sensing by laser of lidar, acroniem van de uitdrukking in het Engels 'light detection and range' of 'laser imaging detection and range' (in het Frans 'detectie en schatting van de afstand door licht' of 'met laser'), is meettechniek gebaseerd op de analyse van de eigenschappen van een lichtbundel die wordt teruggevoerd naar zijn zender.

In tegenstelling tot radar die radiogolven gebruikt of sonar die akoestische golven gebruikt, gebruikt lidar licht (van het zichtbare spectrum, infrarood of ultraviolet). Dit komt bijna altijd van een laser, en dus coherent.

Het principe van telemetrie (het bepalen van de afstand van een object), dat een groot deel van de lidartoepassingen betreft, vereist doorgaans het gebruik van een gepulseerde laser.
De afstand wordt gegeven door de vertraging te meten tussen het uitzenden van een puls en de detectie van een gereflecteerde puls, waarbij de lichtsnelheid bekend is. Een andere klasse van toepassingen die snelheidsmetingen benutten, maakt gebruik van een laser met een fijn emissiespectrum (een goed bepaalde frequentie), gecombineerd met het Doppler-Fizeau-effect, d.w.z.
de verschuiving in de frequentie van de gereflecteerde en ontvangen golf, die het vervolgens mogelijk maakt om bepaal de snelheid van het object. In de atmosfeer en andere diffuse media kunnen vele andere parameters (concentraties van gassen en specifieke deeltjes, dichtheid, temperatuur, enz.) Worden gemeten als we weten hoe we het effect van de verschillende interacties tussen licht en materie kunnen isoleren.
 

  Lidar-afgeleide afbeelding van Marching Bears Mound Group,
 Effigy Mounds National Monument.
 

  Een FASOR die wordt gebruikt bij de Starfire Optical Range
 voor lidar- en lasergeleidingsterexperimenten is afgestemd op
 de natrium D2a-lijn en wordt gebruikt om natriumatomen in
 de bovenste atmosfeer te exciteren.
 

  Twee lidars die op telescopen zijn gemonteerd, proberen de
 afstand aarde-maan te meten door zich te richten op de
 retroreflectoren die door de Apollo-missies op de maan zijn
 afgezet.
 
Geschiedenis en naam
 
Onder leiding van Malcolm Stitch introduceerde de Hughes Aircraft Company het eerste lidar-achtige systeem in 1961, kort na de uitvinding van de laser. Dit systeem is bedoeld voor het
volgen van satellieten en combineerde lasergerichte beeldvorming met de mogelijkheid om afstanden te berekenen door de tijd te meten voordat een signaal terugkeert met behulp van geschikte sensoren en data-acquisitie-elektronica. Het heette oorspronkelijk "Colidar", een acroniem voor "COherent Light Detecting And Ranging", afgeleid van de term "radar", zelf een afkorting voor "Radio Detection And Ranging". Alle laserafstandsmeters, laserhoogtemeters en lidar-eenheden zijn afgeleid van de vroege colidarsystemen. De eerste praktische toepassing op aarde van een colidarsysteem was de "Colidar Mark II", een grote geweerachtige laserafstandsmeter geproduceerd in 1963 met een bereik van 7 mijl en een nauwkeurigheid van 4,5 meter, om te worden gebruikt voor militaire doelgerichtheid. De eerste vermelding van lidar als een op zichzelf staand woord in 1963 suggereert dat het is ontstaan ​​als een samenvoeging van "licht" en "radar": "Uiteindelijk kan de laser een extreem gevoelige detector leveren van bepaalde golflengten van verre objecten. gebruikt om de maan te bestuderen met 'lidar' (lichtradar) ... "

Lidar's eerste toepassingen waren in de meteorologie, waarvoor het National Center for Atmospheric Research het gebruikte om wolken en vervuiling te meten. Het grote publiek werd zich
bewust van de nauwkeurigheid en het nut van lidarsystemen in 1971 tijdens de Apollo 15-missie, toen astronauten een laserhoogtemeter gebruikten om het oppervlak van de maan in kaart te brengen.

Hoewel de Engelse taal "radar" niet langer behandelt als een acroniem (d.w.z. zonder hoofdletter), werd het woord "lidar" in sommige publicaties vanaf de jaren tachtig met een hoofdletter geschreven als "LIDAR" of "LiDAR". Er bestaat geen consensus over hoofdlettergebruik. Verschillende publicaties verwijzen naar lidar als "LIDAR", "LiDAR", "LIDaR" of "Lidar". De USGS gebruikt zowel "LIDAR" als "lidar", soms in hetzelfde document, de New York Times gebruikt voornamelijk "lidar" voor door het personeel geschreven artikelen, hoewel bijdragende nieuwsfeeds zoals Reuters Lidar kunnen gebruiken.
 
Beschrijving
 
Lidar gebruikt ultraviolet, zichtbaar of nabij-infrarood licht om objecten in beeld te brengen. Het kan een breed scala aan materialen aanvallen, waaronder niet-metalen objecten, rotsen, regen, chemische verbindingen, aerosolen, wolken en zelfs enkele moleculen. Een smalle laserstraal kan fysieke kenmerken met zeer hoge resoluties in kaart brengen; Een vliegtuig kan bijvoorbeeld terreinen in kaart brengen met een resolutie van 30 centimeter (12 inch) of beter.

Het essentiële concept van lidar is ontstaan ​​door EH Synge in 1930, die het gebruik van krachtige zoeklichten voor ogen had om de atmosfeer te onderzoeken. Lidar is sindsdien inderdaad op grote schaal gebruikt voor atmosferisch onderzoek en meteorologie. Lidar-instrumenten die op vliegtuigen en satellieten zijn gemonteerd, voeren landmetingen en kartering uit - een recent voorbeeld is de U.S. Geological Survey Experimental Advanced Airborne Research Lidar. NASA heeft lidar geïdentificeerd als een sleuteltechnologie voor het mogelijk maken van een autonome, nauwkeurige en veilige landing van toekomstige robot- en bemande maanlandingsvoertuigen.

Golflengten variëren naargelang het doel: van ongeveer 10 micrometer (infrarood) tot ongeveer 250 nm (UV). Licht wordt doorgaans gereflecteerd via terugverstrooiing, in tegenstelling tot
pure reflectie die je bij een spiegel zou kunnen vinden. Verschillende soorten verstrooiing worden gebruikt voor verschillende lidartoepassingen: meestal Rayleigh-verstrooiing, Mie-verstrooiing, Raman-verstrooiing en fluorescentie. Geschikte combinaties van golflengten kunnen het op afstand in kaart brengen van atmosferische inhoud mogelijk maken door golflengte-afhankelijke veranderingen in de intensiteit van het geretourneerde signaal te identificeren.
 

  Basis principe van de vliegtijd toegepast op laserafstandsmeting 
 

Animatie van een satelliet die digitale hoogtekaartgegevens verzamelt over het stroomgebied van de Ganges
Klik hier voor de animatie
 

  Vliegen over de Amazone met een LIDAR-instrument.
Klik hier voor de animatie
 
Technologie
 
De twee soorten lidar-detectieschema's zijn "incoherente" of directe energiedetectie (die voornamelijk amplitudeveranderingen van het gereflecteerde licht meet) en coherente detectie (het beste voor het meten van Dopplerverschuivingen of veranderingen in de fase van het gereflecteerde licht). Samenhangende systemen maken doorgaans gebruik van optische heterodyne-detectie.
Dit is gevoeliger dan directe detectie en stelt ze in staat om op veel lager vermogen te werken, maar vereist meer complexe transceivers.

Beide typen maken gebruik van pulsmodellen: ofwel micropuls ofwel hoge energie. Micropulssystemen maken gebruik van intermitterende uitbarstingen van energie. Ze ontwikkelden zich als resultaat van een steeds groter wordende computerkracht, gecombineerd met vooruitgang in lasertechnologie. Ze gebruiken aanzienlijk minder energie in de laser, typisch in de orde van grootte van één microjoule, en zijn vaak "oogveilig", wat betekent dat ze zonder veiligheidsmaatregelen kunnen worden gebruikt. Krachtige systemen zijn gebruikelijk in atmosferisch onderzoek,
waar ze veel worden gebruikt voor het meten van atmosferische parameters: de hoogte, gelaagdheid en dichtheid van wolken, eigenschappen van wolkendeeltjes (extinctiecoëfficiënt, terugverstrooiingscoëfficiënt, depolarisatie), temperatuur, druk, wind, vochtigheid, en sporengasconcentratie (ozon, methaan, lachgas, enz.).
 
Componenten
Lidar-systemen bestaan ​​uit verschillende hoofdcomponenten.
 
Laser
600–1000 nm-lasers worden het meest gebruikt voor niet-wetenschappelijke toepassingen. Het maximale vermogen van de laser is beperkt, of er wordt een automatisch uitschakelsysteem gebruikt dat de laser op bepaalde hoogtes uitschakelt om het oogveilig te maken voor de mensen op de grond.

Een veelgebruikt alternatief, lasers van 1550 nm, zijn oogveilig bij relatief hoge vermogens, aangezien deze golflengte niet sterk door
het oog wordt geabsorbeerd, maar de detectortechnologie is minder geavanceerd en daarom worden deze golflengten over het
algemeen gebruikt op grotere afstanden met lagere nauwkeurigheid. Ze worden ook gebruikt voor militaire toepassingen omdat
1550 nm niet zichtbaar is in nachtkijkers, in tegenstelling tot de kortere 1000 nm infraroodlaser.

Topografische mapping-lidars in de lucht gebruiken over het algemeen 1064 nm diode-gepompte YAG-lasers, terwijl bathymetrische (onderwater diepteonderzoek) systemen over het algemeen 532 nm frequentie-verdubbelde diode gepompte YAG-lasers gebruiken
omdat 532 nm water doordringt met veel minder verzwakking dan 1064 nm. Laserinstellingen omvatten de laserherhalingssnelheid
(die de snelheid van het verzamelen van gegevens regelt).

De pulslengte is over het algemeen een kenmerk van de lengte van de laserholte, het aantal benodigde passages door het versterkingsmateriaal (YAG, YLF, enz.) En de snelheid van de Q-schakelaar (pulserend). Een betere doelresolutie wordt bereikt met kortere pulsen, mits de lidar-ontvangerdetectoren en elektronica voldoende bandbreedte hebben.
 
Fhased arrays
Een phased array kan elke richting verlichten door een microscopisch kleine array van individuele antennes te gebruiken. Door de
timing (fase) van elke antenne te regelen, wordt een samenhangend signaal in een specifieke richting gestuurd.

Gefaseerde arrays worden sinds de jaren vijftig in de radar gebruikt. Dezelfde techniek kan worden gebruikt met licht. In de orde van
een miljoen optische antennes worden gebruikt om een ​​stralingspatroon van een bepaalde grootte in een bepaalde richting te zien.
Het systeem wordt bestuurd door de precieze flits te timen.

Het besturingssysteem kan de vorm van de lens veranderen om inzoomen / uitzoomen functies mogelijk te maken. Specifieke subzones kunnen worden aangevallen met intervallen van minder dan een seconde.

Elektromechanische lidar gaat tussen de 1.000 en 2.000 uur mee. Daarentegen kan lidar in vaste toestand 100.000 uur werken.
 
Micro-elektromechanische machines
Micro-elektromechanische spiegels (MEMS) zijn niet geheel solid-state. Hun kleine vormfactor biedt echter veel van dezelfde kostenvoordelen. Een enkele laser is gericht op een enkele spiegel die kan worden geheroriënteerd om elk deel van het doelveld te bekijken. De spiegel draait snel rond. MEMS-systemen werken echter over het algemeen in één vlak (van links naar rechts).
 
 
Om een ​​tweede dimensie toe te voegen, is in het algemeen een tweede spiegel nodig die op en neer beweegt. Als alternatief kan een andere laser dezelfde spiegel vanuit een andere hoek
raken. MEMS-systemen kunnen worden verstoord door schokken / trillingen en moeten mogelijk herhaaldelijk worden gekalibreerd. Het doel is om een ​​kleine microchip te creëren om innovatie en verdere technologische vooruitgang te bevorderen
 
Scanner en optiek
De ontwikkelingssnelheid van afbeeldingen wordt beïnvloed door de snelheid waarmee ze worden gescand. Opties om de azimut en hoogte te scannen zijn onder meer dubbele oscillerende vlakke spiegels, een combinatie met een polygoonspiegel en een scanner met twee assen. Optische keuzes zijn van invloed op de hoekresolutie en het bereik dat kan worden gedetecteerd.
Een gatenspiegel of een straalsplitser zijn mogelijkheden om een ​​retoursignaal op te vangen.
 
Fotodetector en ontvangerelektronica
In lidar worden twee belangrijke fotodetectortechnologieën gebruikt: halfgeleiderfotodetectoren, zoals siliciumlawine-fotodiodes of fotomultiplicatoren. De gevoeligheid van de ontvanger is een andere parameter die in een lidar-ontwerp moet worden afgewogen.
 
Positie- en navigatiesystemen
Lidarsensoren die op mobiele platforms zoals vliegtuigen of satellieten zijn gemonteerd, hebben instrumenten nodig om de absolute positie en oriëntatie van de sensor te bepalen.
Dergelijke apparaten bevatten over het algemeen een Global Positioning System-ontvanger en een traagheidsmeeteenheid (IMU).
 
Sensors
Lidar gebruikt actieve sensoren die hun eigen verlichtingsbron leveren. De energiebron raakt objecten en de gereflecteerde energie wordt gedetecteerd en gemeten door sensoren. De afstand tot het object wordt bepaald door de tijd tussen uitgezonden en terugverstrooide pulsen te registreren en door de lichtsnelheid te gebruiken om de afgelegde afstand te berekenen. Flits LIDAR
maakt 3D-beeldvorming mogelijk omdat de camera een grotere flits kan uitzenden en de ruimtelijke relaties en dimensies van interessegebied met de teruggestuurde energie kan voelen.
Dit zorgt voor een nauwkeurigere beeldvorming omdat de vastgelegde frames niet aan elkaar hoeven te worden gehecht en het systeem niet gevoelig is voor platformbewegingen, wat resulteert
in minder vervorming.

Imaging lidar kan ook worden uitgevoerd met behulp van arrays van hogesnelheidsdetectoren en modulatiegevoelige detectorarrays die typisch zijn gebouwd op enkele chips met behulp van complementaire metaaloxide-halfgeleider- (CMOS) en hybride CMOS / Charge-coupled device (CCD) fabricagetechnieken. In deze apparaten voert elke pixel een aantal lokale bewerkingen uit, zoals demodulatie of gating met hoge snelheid, waarbij de signalen worden omgezet in videosnelheid, zodat de array kan worden gelezen als een camera. Met deze techniek kunnen vele duizenden pixels / kanalen tegelijk worden verkregen. 3D-lidar-camera's met hoge resolutie gebruiken homodyne-detectie met een elektronische CCD- of CMOS-sluiter.
 
Flitsende LIDAR
In flitslidar wordt het volledige gezichtsveld verlicht met een brede divergerende laserstraal in een enkele puls. Dit in tegenstelling tot conventionele lidar-scanning, die een gecollimeerde laserstraal gebruikt die een enkel punt tegelijk verlicht, en de straal wordt in een raster gescand om het gezichtsveld puntsgewijs te verlichten. Deze verlichtingsmethode vereist ook een ander detectieschema. In zowel scan- als flitslidar wordt een time-of-flight camera gebruikt om informatie te verzamelen over zowel de 3D-locatie als de intensiteit van het licht dat erop valt in elk frame. Bij het scannen van lidar bevat deze camera echter alleen een puntsensor, terwijl bij flitslidar de camera een 1-D- of een 2-D-sensorarray bevat, waarvan elke pixel 3D-locatie- en intensiteitsinformatie verzamelt. In beide gevallen wordt de diepte-informatie verzameld met behulp van de vluchttijd van de laserpuls (dwz de tijd die elke laserpuls nodig heeft om het doelwit te raken en terug te keren naar de sensor), wat het pulseren van de laser en acquisitie door de laser vereist. camera die moet worden gesynchroniseerd. Het resultaat is een camera die afstandsfoto's maakt in plaats van kleuren. Flash LiDAR is vooral voordelig in vergelijking met het scannen van LiDAR, wanneer de camera, scène of beide bewegen, aangezien de hele scène tegelijkertijd wordt verlicht. Bij het scannen van LiDAR kan beweging "jitter" veroorzaken door het verstrijken van de tijd terwijl de laser over de scène raast.

Zoals bij alle vormen van lidar, maakt de ingebouwde verlichtingsbron de flitser lidar een actieve sensor. Het geretourneerde signaal wordt verwerkt door ingebouwde algoritmen om een ​​vrijwel onmiddellijke 3D-weergave van objecten en terreinkenmerken binnen het gezichtsveld van de sensor te produceren. De herhalingsfrequentie van de laserpuls is voldoende voor het genereren
van 3D-video's met een hoge resolutie en nauwkeurigheid. De hoge framesnelheid van de sensor maakt het een handig hulpmiddel voor een verscheidenheid aan toepassingen die profiteren van real-time visualisatie, zoals zeer nauwkeurige landingen op afstand. Door onmiddellijk een 3D-hoogtemaas van doellandschappen terug te sturen, kan een flitssensor worden gebruikt om
optimale landingszones te identificeren in landingsscenario's voor autonome ruimtevaartuigen.
 
Classificatie
 
Gebaseerd op oriëntatie
Lidar kan worden gericht op het nadir, zenit of lateraal. Lidar-hoogtemeters kijken bijvoorbeeld naar beneden, een atmosferische lidar kijkt omhoog en op lidar gebaseerde botsingsvermijdingssystemen kijken van opzij.
 
Gebaseerd op scanmechanisme
Laserprojecties van lidars kunnen worden gemanipuleerd met behulp van verschillende methoden en mechanismen om een ​​scaneffect te produceren: het standaard spiltype, dat draait om een ​​360-gradenbeeld te geven; solid-state lidar, die een vast gezichtsveld heeft, maar geen bewegende delen, en die ofwel MEMS ofwel optische phased arrays kan gebruiken om de bundels
te sturen; en flitslidar, die een lichtflits verspreidt over een groot gezichtsveld voordat het signaal terugkaatst naar een detector.
 
Gebaseerd op platform
Lidartoepassingen kunnen worden onderverdeeld in typen op het land en in de lucht De twee typen vereisen scanners met verschillende specificaties op basis van het doel van de gegevens,
de grootte van het vast te leggen gebied, het gewenste meetbereik, de kosten van apparatuur en meer. Platforms in de ruimte zijn ook mogelijk, zie satellietlaserhoogtemeting.
 
In de lucht
Airborne lidar (ook airborne laserscanning) is wanneer een laserscanner, terwijl deze tijdens de vlucht aan een vliegtuig is bevestigd, een 3D-puntenwolkmodel van het landschap creëert.
Dit is momenteel de meest gedetailleerde en nauwkeurige methode om digitale hoogtemodellen te maken, ter vervanging van fotogrammetrie. Een groot voordeel in vergelijking met fotogrammetrie is de mogelijkheid om reflecties van vegetatie uit het puntenwolkenmodel te filteren om een ​​digitaal terreinmodel te creëren dat grondoppervlakken zoals rivieren, paden,
cultureel erfgoed enz. Weergeeft die verborgen zijn door bomen. Binnen de categorie van lidar in de lucht wordt soms een onderscheid gemaakt tussen toepassingen op grote hoogte en op lage hoogte, maar het belangrijkste verschil is een vermindering van zowel de nauwkeurigheid als de puntdichtheid van gegevens die op grotere hoogte zijn verkregen. Airborne lidar kan ook worden gebruikt om bathymetrische modellen in ondiep water te maken.

De belangrijkste bestanddelen van lidar in de lucht zijn onder meer digitale hoogtemodellen (DEM) en digitale oppervlaktemodellen (DSM). De punten en grondpunten zijn de vectoren van
discrete punten, terwijl DEM en DSM geïnterpoleerde rasters van discrete punten zijn. Het proces omvat ook het maken van digitale luchtfoto's. Om bijvoorbeeld diepgewortelde aardverschuivingen te interpreteren, wordt onder de dekking van vegetatie, scherven, spanningsscheuren of gekantelde bomen lidar in de lucht gebruikt. Airborne lidar digitale hoogtemodellen kunnen door het bladerdak van bosbedekking kijken, gedetailleerde metingen uitvoeren van scherven, erosie en kantelen van elektrische palen.

Airborne lidar-gegevens worden verwerkt met behulp van een toolbox genaamd Toolbox for Lidar Data Filtering and Forest Studies (TIFFS) [42] voor lidar-datafiltering en terreinstudiesoftware.
De gegevens worden met behulp van de software geïnterpoleerd naar digitale terreinmodellen. De laser is gericht op het in kaart te brengen gebied en de hoogte van elk punt boven de grond
wordt berekend door de oorspronkelijke z-coördinaat af te trekken van de corresponderende hoogte van het digitale terreinmodel. Op basis van deze hoogte boven de grond worden de niet-vegetatieve gegevens verkregen, waaronder objecten zoals gebouwen, elektriciteitskabels, vliegende vogels, insecten, enz. De overige punten worden als vegetatie behandeld en gebruikt voor modellering en mapping. Binnen elk van deze grafieken worden lidarmatistieken berekend door statistieken te berekenen zoals gemiddelde, standaarddeviatie, scheefheid, percentielen, kwadratisch gemiddelde, enz.
 
Airborne lidar-bathymetrie
Het bathymetrische technologische systeem van lidar in de lucht omvat de meting van de vluchttijd van een signaal van een bron tot de terugkeer naar de sensor. De data-acquisitietechniek omvat een component voor het in kaart brengen van de zeebodem en een component voor de grondwaarheid die video-transecten en bemonstering omvat. Het werkt met een laserstraal met
een groen spectrum (532 nm). Twee stralen worden op een snel roterende spiegel geprojecteerd, waardoor een reeks punten ontstaat. Een van de balken dringt het water binnen en detecteert onder gunstige omstandigheden ook de bodem van het water.

De verkregen gegevens tonen de volledige omvang van het landoppervlak dat boven de zeebodem is blootgesteld. Deze techniek is buitengewoon nuttig omdat het een belangrijke rol zal spelen
in het belangrijkste programma voor het in kaart brengen van de zeebodem. De mapping levert zowel onshore topografie als onderwaterhoogtes op. Beeldvorming van de zeebodemreflectie is
een ander oplossingsproduct van dit systeem dat gunstig kan zijn voor het in kaart brengen van onderwaterhabitats. Deze techniek is gebruikt voor het driedimensionaal in kaart brengen van afbeeldingen van de wateren van Californië met behulp van een hydrografische lidar.

Lidar-scanning uitgevoerd met een UAV met meerdere vliegtuigen.
Drones worden nu gebruikt met laserscanners, evenals met andere afstandssensoren, als een goedkopere methode om kleinere gebieden te scannen. De mogelijkheid van drone-teledetectie elimineert ook elk gevaar waaraan bemanningen van een bemand vliegtuig kunnen worden blootgesteld op moeilijk terrein of in afgelegen gebieden.
 
Airborne Lidar Bathymetric Technology-Hoge resolutie multibeam lidar-kaart met spectaculair defecte en vervormde zeebodemgeologie, in gearceerd reliëf en gekleurd door diepte.
 
Lidar-scanning uitgevoerd met een UAV met meerdere vliegtuigen.
 
Terrestrisch 
Terrestrische toepassingen van lidar (ook terrestrische laserscanning) vinden plaats op het aardoppervlak en kunnen zowel stationair als mobiel zijn. Stationair terrestrisch scannen wordt het meest gebruikt als onderzoeksmethode, bijvoorbeeld bij conventionele topografie, monitoring, documentatie van cultureel erfgoed en forensisch onderzoek. De 3D-puntenwolken die met dit
soort scanners worden verkregen, kunnen worden vergeleken met digitale afbeeldingen van het gescande gebied vanaf de locatie van de scanner om in relatief korte tijd realistisch ogende
3D-modellen te creëren in vergelijking met andere technologieën. Elk punt in de puntenwolk krijgt de kleur van de pixel uit de gemaakte afbeelding die zich onder dezelfde hoek bevindt als de laserstraal die het punt creëerde.

Mobiele lidar (ook mobiel laserscannen) is wanneer twee of meer scanners aan een bewegend voertuig worden bevestigd om gegevens langs een pad te verzamelen. Deze scanners zijn bijna altijd gekoppeld aan andere soorten apparatuur, waaronder GNSS-ontvangers en IMU's. Een voorbeeldtoepassing is het inmeten van straten, waar elektriciteitskabels, exacte brughoogtes, aangrenzende bomen, enz. ze moeten allemaal in aanmerking worden genomen. In plaats van elk van deze metingen afzonderlijk in het veld te verzamelen met een tachymeter, kan een
3D-model van een puntenwolk worden gemaakt waar alle benodigde metingen kunnen worden gedaan, afhankelijk van de kwaliteit van de verzamelde gegevens. Dit elimineert het probleem van het vergeten een meting uit te voeren, zolang het model maar beschikbaar, betrouwbaar en een passend nauwkeurigheidsniveau is.

Terrestrische lidar-mapping omvat een proces van het genereren van bezettingsrasterkaarten. Het proces omvat een reeks cellen die zijn onderverdeeld in roosters die een proces gebruiken
om de hoogtewaarden op te slaan wanneer lidar-gegevens in de respectieve roostercel vallen. Een binaire kaart wordt vervolgens gemaakt door een bepaalde drempel toe te passen op de celwaarden voor verdere verwerking. De volgende stap is het verwerken van de radiale afstand en z-coördinaten van elke scan om te bepalen welke 3D-punten overeenkomen met elk van de gespecificeerde rastercellen die leiden tot het proces van gegevensvorming.
 
LiDAR met volledige golfvorm 
Airborne LiDAR-systemen waren traditioneel in staat om slechts enkele piekrendementen te behalen, terwijl recentere systemen het volledige gereflecteerde signaal verwerven en digitaliseren. De wetenschapper analyseerde het golfvormsignaal voor het extraheren van piekretouren met behulp van Gaussian Decomposition.  Zhuang et al, 2017 gebruikten deze benadering voor het schatten van bovengrondse biomassa. Het verwerken van de enorme hoeveelheden volledige golfvormgegevens is moeilijk. Daarom is Gaussiaanse ontleding van de golfvormen effectief, omdat het de gegevens vermindert en het wordt ondersteund door bestaande workflows die de interpretatie van 3D-puntenwolken ondersteunen. Recente studies hebben voxelisatie onderzocht.
De intensiteiten van de golfvorm-samaples worden ingevoegd in een voxelized ruimte (d.w.z. 3D-grijstintenbeeld) en vormen een 3D-weergave van het gescande gebied. Gerelateerde statistieken en informatie kunnen vervolgens uit die voxelized ruimte worden gehaald. Structurele informatie kan worden geëxtraheerd met behulp van 3D-statistieken uit lokale gebieden en er is een casestudy die de voxelisatiebenadering gebruikte voor het detecteren van dode staande eucalyptusbomen in Australië.
 
Toepassingen
 
Er is een grote verscheidenheid aan lidar-toepassingen, naast de onderstaande toepassingen, zoals deze vaak worden genoemd in nationale lidar-datasetprogramma's. Deze toepassingen worden grotendeels bepaald door het bereik van effectieve objectdetectie; resolutie, dat is hoe nauwkeurig de lidar objecten identificeert en classificeert; en reflectieverwarring, wat inhoudt hoe goed de lidar iets kan zien in de aanwezigheid van heldere objecten, zoals reflecterende borden of felle zon.
 
Landbouw
Landbouwrobots zijn gebruikt voor een verscheidenheid aan doeleinden, variërend van zaad- en meststofverspreiding, detectietechnieken en gewasverkenning voor de taak van onkruidbestrijding.
Lidar kan helpen bepalen waar kostbare kunstmest moet worden aangebracht. Het kan een topografische kaart van de velden maken en hellingen en blootstelling aan de zon van de landbouwgrond onthullen. Onderzoekers van de Dienst Landbouwkundig Onderzoek gebruikten deze topografische gegevens met de resultaten van de landbouwgrondopbrengsten van
voorgaande jaren om land in te delen in zones met een hoge, gemiddelde of lage opbrengst. Dit geeft aan waar kunstmest moet worden aangebracht om de opbrengst te maximaliseren.

Lidar wordt nu gebruikt om insecten in het veld te volgen. Het gebruik van Lidar kan de beweging en het gedrag van individuele vliegende insecten detecteren, met identificatie tot op geslacht en soort. In 2017 is in de Verenigde Staten, Europa en China een patentaanvraag op deze technologie gepubliceerd. Een andere toepassing is het in kaart brengen van gewassen in boomgaarden en wijngaarden, om bladgroei en de noodzaak van snoeien of ander onderhoud te detecteren, variaties in de fruitproductie te detecteren of planten te tellen.

Lidar is handig in situaties waarin GNSS wordt geweigerd, zoals in noten- en fruitboomgaarden, waar gebladerte satellietsignalen naar precisielandbouwapparatuur of een tractor zonder bestuurder blokkeert. Lidarsensoren kunnen de randen van rijen detecteren, zodat landbouwapparatuur kan blijven bewegen totdat het GNSS-signaal is hersteld.

Classificatie van plantensoorten

Om onkruid te bestrijden, moeten plantensoorten worden geïdentificeerd. Dit kan worden gedaan door 3D-lidar en machine learning te gebruiken. Lidar produceert plantcontouren als een "puntenwolk" met bereik- en reflectiewaarden. Deze gegevens worden getransformeerd en er worden kenmerken uit gehaald. Als de soort bekend is, worden de kenmerken als nieuwe gegevens toegevoegd. De soort is gelabeld en de kenmerken ervan worden in eerste instantie opgeslagen als voorbeeld om de soort in de echte omgeving te identificeren. Deze methode is efficiënt omdat het een lidar met lage resolutie en begeleid leren gebruikt. Het bevat een eenvoudig te berekenen functieset met algemene statistische kenmerken die onafhankelijk zijn van de plantgrootte.
 
Deze mobiele robot gebruikt zijn lidar om een ​​kaart
te bouwen en obstakels te ontwijken
 
Cruise Automation zelfrijdende auto met vijf Velodyne LiDAR-units
op het dak.
 
Lidar wordt gebruikt om opbrengstpercentages
op landbouwvelden te analyseren.
 
Archeologie
Lidar heeft veel toepassingen in de archeologie, waaronder het plannen van veldcampagnes, het in kaart brengen van kenmerken onder het bladerdak en een overzicht van brede, doorlopende kenmerken die niet van de grond te onderscheiden zijn. Lidar kan snel en goedkoop datasets met een hoge resolutie produceren. Van Lidar afgeleide producten kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in een Geografisch Informatie Systeem (GIS) voor analyse en interpretatie.

Lidar kan ook helpen bij het maken van digitale hoogtemodellen met hoge resolutie (DEM's) van archeologische vindplaatsen die microtopografie kunnen onthullen die anders verborgen is door vegetatie. De intensiteit van het geretourneerde lidarsignaal kan worden gebruikt om kenmerken te detecteren die zijn begraven onder vlakke begroeide oppervlakken zoals velden, vooral bij het
in kaart brengen met behulp van het infraroodspectrum. De aanwezigheid van deze kenmerken beïnvloedt de plantengroei en dus de hoeveelheid infrarood licht die wordt teruggekaatst.
In Fort Beauséjour - Fort Cumberland National Historic Site, Canada, ontdekte lidar bijvoorbeeld archeologische kenmerken die verband hielden met de belegering van het fort in 1755.
Kenmerken die niet konden worden onderscheiden op de grond of door middel van luchtfotografie werden geïdentificeerd door over elkaar liggende heuveltinten van de DEM gemaakt met kunstmatige verlichting vanuit verschillende hoeken.

In 2012 werd lidar gebruikt om te zoeken naar de legendarische stad La Ciudad Blanca of "Stad van de Apengod" in de regio La Mosquitia van de Hondurese jungle. Tijdens een mappingperiode van zeven dagen werd bewijs gevonden van door de mens gemaakte constructies. In juni 2013 werd de herontdekking van de stad Mahendraparvata aangekondigd.

In het zuiden van New England werd lidar gebruikt om stenen muren, funderingen van gebouwen, verlaten wegen en andere landschapskenmerken te onthullen die in luchtfotografie werden verduisterd door het dichte bladerdak van de regio. In Cambodja werden lidar-gegevens gebruikt door Damian Evans en Roland Fletcher om antropogene veranderingen in het Angkor-landschap
te onthullen

In 2012 onthulde Lidar dat de Purépecha-nederzetting Angamuco in Michoacán, Mexico ongeveer evenveel gebouwen had als het huidige Manhattan; terwijl in 2016 het gebruik ervan bij het in kaart brengen van oude Maya-wegen in het noorden van Guatemala verhoogde wegen onthulde die de oude stad met elkaar verbond. van El Mirador naar andere sites. In 2018 ontdekten archeologen die lidar gebruikten meer dan 60.000 door mensen gemaakte bouwwerken in het Maya Biosphere Reserve, een "grote doorbraak" die aantoonde dat de Maya-beschaving veel
groter was dan eerder werd gedacht.
 
Autonome voertuigen
Autonome voertuigen kunnen lidar gebruiken voor het opsporen en vermijden van obstakels om veilig door omgevingen te navigeren. De introductie van lidar was een cruciale gebeurtenis die de belangrijkste factor was achter Stanley, het eerste autonome voertuig dat de DARPA Grand Challenge met succes voltooide. Puntwolkenuitvoer van de lidarsensor levert de benodigde gegevens voor robotsoftware om te bepalen waar potentiële obstakels in de omgeving bestaan ​​en waar de robot zich bevindt in relatie tot die potentiële obstakels. Singapore's Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) is actief bezig met het ontwikkelen van technologieën voor autonome lidar-voertuigen. Voorbeelden van bedrijven die lidarsensoren produceren die vaak worden gebruikt in voertuigautomatisering, zijn Luminar,  Ouster en Velodyne. De allereerste generaties adaptieve cruise control-systemen voor auto's gebruikten alleen lidarsensoren.
 
Objectdetectie voor transportsystemen
In transportsystemen is het essentieel om het voertuig en de omgeving te begrijpen om de veiligheid van voertuigen en passagiers te waarborgen en om elektronische systemen te ontwikkelen die bestuurdersassistentie bieden. Lidar-systemen spelen een belangrijke rol bij de veiligheid van transportsystemen. Veel elektronische systemen die bijdragen aan de rijhulp en voertuigveiligheid, zoals Adaptive Cruise Control (ACC), Emergency Brake Assist en Anti-lock Braking System (ABS), zijn afhankelijk van de detectie van de omgeving van een voertuig om autonoom of semi-autonoom te handelen. Dit wordt bereikt door het in kaart brengen en schatten van Lidar.

Basisoverzicht: Huidige lidarsystemen gebruiken roterende zeshoekige spiegels die de laserstraal splitsen. De bovenste drie balken worden gebruikt voor voertuigen en obstakels voor u en de onderste balken worden gebruikt om rijstrookmarkeringen en wegkenmerken te detecteren. Het grote voordeel van het gebruik van lidar is dat de ruimtelijke structuur wordt verkregen en
deze gegevens kunnen worden versmolten met andere sensoren zoals radar, enz. om een ​​beter beeld te krijgen van de voertuigomgeving in termen van statische en dynamische eigenschappen van de in de omgeving aanwezige objecten. Omgekeerd is een belangrijk probleem met lidar de moeilijkheid bij het reconstrueren van puntenwolkgegevens bij slechte weersomstandigheden.
Bij zware regenval worden de lichtpulsen die door het lidarsysteem worden uitgezonden bijvoorbeeld gedeeltelijk gereflecteerd door regendruppels, wat ruis aan de gegevens toevoegt, 'echo's' genoemd.

Hieronder worden verschillende benaderingen genoemd om lidar-gegevens te verwerken en deze samen met gegevens van andere sensoren te gebruiken via sensorfusie om de omgevingscondities van het voertuig te detecteren
 
Voorspelling van 3D-lasersysteem met behulp van een SICK LMC lidarsensor
 
Obstakeldetectie en herkenning van de wegomgeving met behulp van lidar
Deze methode richt zich niet alleen op objectdetectie en tracking, maar herkent ook rijstrookmarkeringen en wegkenmerken. Zoals eerder vermeld, gebruiken de lidarsystemen roterende zeshoekige spiegels die de laserstraal in zes stralen splitsen. De bovenste drie lagen worden gebruikt om voorwaartse objecten zoals voertuigen en bermobjecten te detecteren. De sensor is gemaakt van weerbestendig materiaal. De gegevens die door lidar worden gedetecteerd, worden geclusterd in verschillende segmenten en gevolgd door een Kalman-filter. Dataclustering wordt hier gedaan op basis van kenmerken van elk segment op basis van objectmodel, die verschillende objecten onderscheiden, zoals voertuigen, uithangborden, enz. Deze kenmerken omvatten de afmetingen van het object, enz. De reflectoren aan de achterkant van voertuigen worden gebruikt om voertuigen te onderscheiden van andere objecten. Het volgen van objecten wordt gedaan met behulp van een 2-traps Kalman-filter, rekening houdend met de stabiliteit van het volgen en de versnelde beweging van objecten. Gegevens van de reflecterende intensiteit van Lidar worden ook gebruikt voor detectie van stoepranden door gebruik te maken van robuuste regressie om occlusies op te lossen. De wegmarkering wordt gedetecteerd met behulp van een aangepaste
Otsu-methode door onderscheid te maken tussen ruwe en glanzende oppervlakken.
 
Biologie en conservering
Lidar heeft ook veel toepassingen in de bosbouw gevonden. Luifelhoogtes, biomassametingen en bladoppervlak kunnen allemaal worden bestudeerd met behulp van lidarsystemen in de lucht. Evenzo wordt lidar ook door veel industrieën gebruikt, waaronder energie en spoorwegen, en het ministerie van transport als een snellere manier van onderzoek. Topografische kaarten kunnen ook gemakkelijk worden gegenereerd vanuit lidar, ook voor recreatief gebruik, zoals bij de productie van oriëntatiekaarten. Lidar is ook toegepast om de biodiversiteit van planten, schimmels en dieren te schatten en te beoordelen. Bovendien heeft de Save the Redwoods League een project ondernomen om de hoge sequoia's aan de kust van Noord-Californië in kaart te brengen.
Lidar stelt onderzoekers in staat om niet alleen de hoogte van voorheen niet in kaart gebrachte bomen te meten, maar ook om de biodiversiteit van het sequoiabos te bepalen.
 
Geologie en bodemkunde
Digitale hoogtekaarten met hoge resolutie die zijn gegenereerd door lucht- en stationaire lidar hebben geleid tot aanzienlijke vooruitgang in de geomorfologie (de tak van de geowetenschappen
die zich bezighoudt met de oorsprong en evolutie van de topografie van het aardoppervlak). Het vermogen van lidar om subtiele topografische kenmerken te detecteren, zoals rivierterrassen en rivierkanaalbanken, om de landoppervlakte onder het bladerdak van de vegetatie te meten, om ruimtelijke afgeleiden van hoogte beter op te lossen en om hoogteverschillen tussen herhaalde onderzoeken te detecteren, hebben veel nieuwe studies mogelijk gemaakt van de fysische en chemische processen die landschappen vormen. In 2005 werd de Tour Ronde in het Mont Blanc-massief de eerste hoge alpiene berg waarop lidar werd gebruikt om het toenemende voorkomen van ernstige rotsval over grote rotswanden te volgen, naar verluidt veroorzaakt door klimaatverandering en degradatie van permafrost op grote hoogte.

Lidar wordt ook gebruikt in de structurele geologie en geofysica als een combinatie tussen lidar in de lucht en GNSS voor het opsporen en bestuderen van fouten, voor het meten van opwaartse kracht. De output van de twee technologieën kan uiterst nauwkeurige hoogtemodellen voor terrein produceren - modellen die zelfs de grondhoogte door bomen kunnen meten. Deze combinatie werd het meest bekend gebruikt om de locatie van de Seattle Fault in Washington, Verenigde Staten, te vinden. Deze combinatie meet ook de stijging op Mount St. Helens door gebruik te maken van gegevens van voor en na de stijging van 2004. Airborne lidarsystemen monitoren gletsjers en hebben het vermogen om subtiele hoeveelheden groei of achteruitgang te detecteren.
Een op satellieten gebaseerd systeem, de NASA ICESat, omvat hiervoor een lidar-subsysteem. De NASA Airborne Topographic Mapper wordt ook op grote schaal gebruikt om gletsjers te monitoren en om kustveranderingsanalyses uit te voeren. De combinatie wordt ook gebruikt door bodemwetenschappers bij het maken van een bodemonderzoek. Dankzij de gedetailleerde terreinmodellering kunnen bodemwetenschappers hellingsveranderingen en landvormonderbrekingen zien die patronen in ruimtelijke relaties in de bodem aangeven.
 
Atmosferische LIDAR
Lidars kunnen metingen uitvoeren via verschillende diffuse media (oceaan, bos) naast de atmosfeer, maar we zullen ons concentreren op het laatste, overheersende en representatieve geval.
In de atmosfeer gaat het daarbij om het analyseren van de echo's van licht van luchtmoleculen of deeltjes (aerosolen, waterdruppels of ijskristallen) die zweven in de kolom waar de laserstraal doorheen gaat.
We bestuderen de intensiteit van de terugverstrooiing of verzwakking van licht door deze bestanddelen. Net als bij een echografie, vertegenwoordigt het ontvangen signaal een snee in de atmosfeer.
 
Principe van atmosferische lidar.
 
Profiel en tijdreeksen verkregen met atmosferische lidar
 
De moeilijkheid bij het verwerken van dit signaal is om de verzwakkingseffecten te scheiden van die van terugverstrooiing, evenals de respectieve bijdrage van gesuspendeerde deeltjes en verschillende moleculen. Dit is een voorbeeldgeval van een slecht geconditioneerd invers probleem waarvoor we proberen, met weinig waarneembare maar een goed wiskundig model van het waargenomen fysische systeem, terug te gaan naar de karakteristieke parameters van het systeem. Als we weten hoe we dit probleem kunnen oplossen, hebben we toegang tot de dichtheid
en concentratie van bestanddelen van de atmosfeer, hun optische eigenschappen die informatie geven over hun aard, maar ook fysieke parameters zoals temperatuur of windsnelheid,
afhankelijk van de hoogte. We spreken daarom van het "omkeren" van het lidarsignaal om de vergelijking die het beschrijft op te lossen. Extinctie (verzwakking) en terugverstrooiing zijn
inderdaad de som van termen die verband houden met de verschillende deeltjes en moleculen die in de atmosfeer aanwezig zijn, en zijn soms sterk afhankelijk van de golflengte. Elke term is
het product van de soortconcentratie (in m-3) maal de interactiedoorsnede (in m2 voor extinctie of m2.sr-1 voor terugverstrooiing). Deze doorsneden geven een idee van de orde van grootte van
de interactiefenomenen.
 
Politie 
Lidar-snelheidspistolen worden door de politie gebruikt om de snelheid van voertuigen te meten met het oog op handhaving van de snelheidslimiet. Bovendien wordt het in forensisch onderzoek gebruikt om te helpen bij onderzoeken op de plaats delict. Er worden scans van een scène gemaakt om de exacte details van de plaatsing van het object, bloed en andere belangrijke informatie vast te leggen voor latere beoordeling. Deze scans kunnen ook worden gebruikt om het traject van de kogel te bepalen in het geval van schietpartijen.  
 
Voor auto begeleiding 
 
Automatische sturing ATV5 
 
Snelheid controle 
 
Leger
Er zijn maar weinig militaire toepassingen bekend en zijn geclassificeerd (zoals de op lidar gebaseerde snelheidsmeting van de AGM-129 ACM stealth nucleaire kruisraket), maar er is een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek gaande naar het gebruik ervan voor beeldvorming. Systemen met een hogere resolutie verzamelen voldoende details om doelen, zoals tanks, te identificeren. Voorbeelden van militaire toepassingen van lidar zijn onder meer het Airborne Laser Mine Detection System (ALMDS) voor antimijnenoorlog door Areté Associates.
 
Mijnbouw 
Voor de berekening van ertsvolumes wordt gedaan door periodiek (maandelijks) te scannen in gebieden waar erts is verwijderd, en vervolgens oppervlaktegegevens te vergelijken met de vorige scan. Lidarsensoren kunnen ook worden gebruikt voor het opsporen en vermijden van obstakels voor robotachtige mijnbouwvoertuigen.
 
Fysica en astronomie 
Een wereldwijd netwerk van observatoria gebruikt lidars om de afstand tot reflectoren op de maan te meten, waardoor de positie van de maan tot op de millimeter nauwkeurig kan worden
gemeten en de algemene relativiteitstheorie kan worden getest. MOLA, de Mars Orbiting Laser Altimeter, gebruikte een lidar-instrument in een in een baan om Mars draaiende satelliet
(de NASA Mars Global Surveyor) om een ​​spectaculair nauwkeurig globaal topografisch onderzoek van de rode planeet te produceren. Laserhoogtemeters produceerden wereldwijde hoogtemodellen van Mars, de Maan (Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA)) Mercurius (Mercury Laser Altimeter (MLA)), NEAR - Shoemaker Laser Rangefinder (NLR). Toekomstige missies
zullen ook experimenten met laserhoogtemeters omvatten, zoals de Ganymede Laser Altimeter (GALA) als onderdeel van de missie Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE).

In september 2008 gebruikte de NASA Phoenix Lander lidar om sneeuw in de atmosfeer van Mars te detecteren.

In de atmosferische fysica wordt lidar gebruikt als een detectie-instrument op afstand om de dichtheid van bepaalde bestanddelen van de middelste en bovenste atmosfeer te meten, zoals kalium, natrium of moleculaire stikstof en zuurstof. Deze metingen kunnen worden gebruikt om temperaturen te berekenen. Lidar kan ook worden gebruikt om de windsnelheid te meten en om informatie te geven over de verticale verdeling van de aerosoldeeltjes.

Bij de onderzoeksfaciliteit voor kernfusie van JET, in het VK nabij Abingdon, Oxfordshire, wordt lidar Thomson-verstrooiing gebruikt om de profielen van elektronendichtheid en temperatuur van
het plasma te bepalen.
 
In kaart brengen van Mars met behulp van de MOLA-lidar van de MGS-sonde
 
Lidar wordt gebruikt om opbrengstpercentages
op landbouwvelden te analyseren.
 
Gesteente 
Lidar wordt veel gebruikt in de gesteentemechanica voor de karakterisering van gesteenten en het detecteren van hellingen. Sommige eigenschappen zijn gebruikt om de geomechanische kwaliteit van de rotsmassa te beoordelen via de RMR-index. Bovendien, aangezien de oriëntaties van discontinuïteiten kunnen worden geëxtraheerd met behulp van de bestaande methodologieën, is het mogelijk om de geomechanische kwaliteit van een rotshelling te beoordelen aan de hand van de SMR-index. [146] Bovendien stelt de vergelijking van verschillende
3D-puntenwolken van een helling die op verschillende tijdstippen is verkregen, onderzoekers in staat de veranderingen te bestuderen die tijdens dit tijdsinterval op de scène worden geproduceerd als gevolg van steenslag of andere aardverschuivende processen.  
 
THOR 
THOR is een laser die is ontworpen om de atmosferische omstandigheden op aarde te meten. De laser gaat een wolkendek [150] binnen en meet de dikte van de retourhalo. De sensor heeft
een glasvezelopening met een breedte van 7,5 inch die wordt gebruikt om het retourlicht te meten.  
 
Robotica 
Lidar-technologie wordt in robotica gebruikt voor de perceptie van de omgeving en voor objectclassificatie Het vermogen van lidar-technologie om driedimensionale hoogtekaarten van het terrein, een zeer nauwkeurige afstand tot de grond en een naderingssnelheid te leveren, kan een veilige landing van robot- en bemande voertuigen met een hoge mate van precisie mogelijk maken.
Lidar wordt ook veel gebruikt in robotica voor gelijktijdige lokalisatie en mapping en goed geïntegreerd in robotsimulatoren.  
 
Ruimtevaart 
Lidar wordt in toenemende mate gebruikt voor afstandsmeting en het berekenen van de relatieve snelheid van orbitale elementen bij nabijheidsoperaties en station houden van ruimtevaartuigen. Lidar is ook gebruikt voor atmosferische studies vanuit de ruimte. Korte pulsen van laserlicht die door een ruimtevaartuig worden uitgestraald, kunnen door kleine deeltjes in de atmosfeer worden gereflecteerd en terug naar een telescoop die is uitgelijnd met de laser van het ruimtevaartuig. Door de lidar 'echo' nauwkeurig te timen en door te meten hoeveel laserlicht door de telescoop wordt ontvangen, kunnen wetenschappers de locatie, distributie en aard van de deeltjes nauwkeurig bepalen. Het resultaat is een revolutionair nieuw instrument voor het bestuderen van bestanddelen in de atmosfeer, van wolkendruppels tot industriële vervuilende stoffen, die moeilijk op een andere manier te detecteren zijn.

Laserhoogtemetrie wordt gebruikt om digitale hoogtekaarten van planeten te maken, waaronder de Mars Orbital Laser Altimeter (MOLA) mapping van Mars, de Lunar Orbital Laser Altimeter (LOLA) en de Lunar Altimeter (LALT) mapping van de maan, en de Mercury Laser Altimeter (MLA) mapping van Mercurius.
 
Landmeetkunde 
Airborne lidarsensoren worden gebruikt door bedrijven op het gebied van teledetectie. Ze kunnen worden gebruikt om een DTM (Digital Terrain Model) of DEM (Digital Elevation Model) te maken; dit is vrij gebruikelijk voor grotere gebieden, aangezien een vliegtuig in een enkel viaduct zwaden van 3-4 km breed kan afleggen. Een grotere verticale nauwkeurigheid van minder dan 50 mm kan worden bereikt met een lager viaduct, zelfs in bossen, waar het zowel de hoogte van het bladerdak als de grondhoogte kan aangeven. Gewoonlijk is een GNSS-ontvanger die is geconfigureerd
via een georefereerd controlepunt nodig om de gegevens te koppelen aan het WGS (World Geodetic System).

LiDAR wordt ook gebruikt bij hydrografisch onderzoek. Afhankelijk van de helderheid van het water kan LiDAR diepten meten van 0,9 m tot 40 m met een verticale nauwkeurigheid van 15 cm en een horizontale nauwkeurigheid van 2,5 m.
 
Bosbouw 
Lidar-systemen zijn ook toegepast om het bosbeheer te verbeteren. Metingen worden gebruikt om bospercelen te inventariseren en om individuele boomhoogtes, kroonbreedte en kroondiameter te berekenen. Andere statistische analyses maken gebruik van lidar-gegevens om de totale plotinformatie te schatten, zoals het volume van het bladerdak, de gemiddelde, minimale en maximale hoogte en schattingen van de vegetatiebedekking. LiDAR vanuit de lucht is gebruikt om de bosbranden in Australië begin 2020 in kaart te brengen. De gegevens werden gemanipuleerd om kale aarde te bekijken en gezonde en verbrande vegetatie te identificeren.
 
Deze TomTom-kaartbus is uitgerust met vijf lidarsensoren op de dakdrager.
 
Een puntenwolk gegenereerd door een rijdende auto met behulp van een enkele Ouster OS1 lidar.
 
Vervoer
Lidar is gebruikt in de spoorwegindustrie om asset health-rapporten te genereren voor assetmanagement en door transportafdelingen om hun wegcondities te beoordelen. Lidar is gebruikt in adaptieve cruise control (ACC) -systemen voor auto's. Systemen zoals die van Siemens, Hella, Ouster en Cepton gebruiken een lidar-apparaat dat aan de voorkant van het voertuig is gemonteerd, zoals de bumper, om de afstand tussen het voertuig en een voertuig ervoor te bewaken. In het geval dat de voorligger vertraagt ​​of te dichtbij is, remt de ACC de auto af om de auto
af te remmen. Als de weg vrij is, laat de ACC het voertuig accelereren tot een door de bestuurder vooraf ingestelde snelheid. Een op lidar gebaseerd apparaat, de Ceilometer wordt gebruikt op luchthavens over de hele wereld om de hoogte van wolken op landingsbaannaderingspaden te meten.
 
Optimalisatie van windparken
Lidar kan worden gebruikt om de energieopbrengst van windparken te verhogen door windsnelheden en windturbulentie nauwkeurig te meten. xperimentele lidarsystemen kunnen worden gemonteerd op de gondel van een windturbine of geïntegreerd in de roterende spinner om tegemoetkomende horizontale winden te meten in het kielzog van de windturbine, en passen proactief
de bladen aan om componenten te beschermen en het vermogen te vergroten. Lidar wordt ook gebruikt om de bron van invallende wind te karakteriseren ter vergelijking met de energieproductie van windturbines om de prestaties van de windturbine te verifiëren door de vermogenscurve van de windturbine te meten. Optimalisatie van windparken kan worden beschouwd als een onderwerp in toegepaste eolics. Een ander aspect van Lidar in de windgerelateerde industrie is het gebruik van computationele vloeistofdynamica over door Lidar gescande oppervlakken om het windpotentieel te beoordelen, dat kan worden gebruikt voor een optimale plaatsing van windparken.
 
Optimalisatie van fotovoltaïsche zonne-energie
Lidar kan ook worden gebruikt om planners en ontwikkelaars te helpen bij het optimaliseren van fotovoltaïsche zonne-energiesystemen op stadsniveau door geschikte daken te bepalen en om schaduwverliezen vast te stellen. Recente inspanningen op het gebied van laserscanning vanuit de lucht hebben zich gericht op manieren om de hoeveelheid zonlicht te schatten die op verticale gevels van gebouwen valt, of door meer gedetailleerde schaduwverliezen op te nemen door rekening te houden met de invloed van vegetatie en groter omringend terrein.
 
Bronnen: Wikipedia-fr, Wikipedia-en 
  Categorieën: Meteorologische instrumenten I Weer A tot Z
 
web design florida