Обзор и перспективы развития лидара на основе лазера в области экологии и геологии

TAO Shengli ,  

WANG Di ,  

XIE Huan ,  

ZHANG Wuming ,  

ZHANG Zhiming ,  

DONG Xiujun ,  

CHEN Yiping ,  

QI Jianbo ,  

CHENG Kai ,  

YANG Zekun ,  

QI Zhiyong ,  

LI Wenkai ,  

SU Yanjun ,  

HU Tianyu ,  

MA Qin ,  

LI Yuan ,  

CAI Shangshu ,  

WANG Bin ,  

YANG Haitao ,  

REN Yu ,  

JIN Shichao ,  

ZHANG Xintong ,  

BAI Hao ,  

YANG Ziyan ,  

HU Xiaomei ,  

ASADILLA Yusup ,  

HUANG Huaguo ,  

XU Qiang ,  

GUO Qinghua ,  

摘要

Лидар на основе лазера (LiDAR) способен точно восстанавливать трехмерную структуру измеренного объекта и является одной из наиболее революционных технологий в области дистанционного зондирования. В течение последних нескольких десятилетий технология LiDAR быстро развивалась и значительно способствовала соответствующим исследованиям в области экологии и геологии. В данной статье подробно рассматриваются последние достижения аппаратных средств и алгоритмов LiDAR и их применение в области экологии и геологии. Во-первых, аппаратура LiDAR продемонстрировала разнообразие и высокую точность развития, особенно в последние годы, когда зрелость технологий беспилотного управления значительно расширила типы платформ LiDAR ближнего диапазона; во-вторых, развитие искусственного интеллекта, такого как глубокое обучение, одновременное позиционирование и создание карт (SLAM), большие модели и другие технологии искусственного интеллекта значительно способствовали развитию алгоритмов LiDAR и позволили стабильному развитию регистрации облаков точек, их сегментации и классификации, а также интеграции облаков точек с данными из различных источников; наконец, в статье подробно рассматриваются применения LiDAR в области геометрического зондирования суши и океанов, мониторинга геологических бедствий, измерения структуры лесов, сетей структур стволов деревьев, 3D-переноса излучения и восстановления сцен, симуляции микроклимата лесов, интеллектуального сельского хозяйства, биоразнообразия, городов и строений, а также измерений планет в 11 отраслях экологии и геологии. В будущем, с развитием аппаратных средств, алгоритмов и больших данных LiDAR, технология LiDAR продолжит способствовать исследованиям в области экологии и геологии и, возможно, будет играть важную роль в более широком спектре областей.

关键词

лидар на основе лазера; беспилотные летательные аппараты; одновременное позиционирование и построение карт; глубокое обучение; большие модели; леса; океаны; измерения планет

阅读全文