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机载高光谱激光雷达成像技术发展与应用总结和展望

发布时间:2023-08-07
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面向对地观测领域重大发展需求,机载高光谱激光雷达技术结合了激光雷达高精度测距和高光谱成像的技术优势,可实现对地物目标的全天时、全谱段、高精度和高分辨的监测,已成为国内外遥感技术发展的热点。

面向对地观测领域重大发展需求,机载高光谱激光雷达技术结合了激光雷达高精度测距和高光谱成像的技术优势,可实现对地物目标的全天时、全谱段、高精度和高分辨的监测,已成为国内外遥感技术发展的热点。通过对激光雷达空谱一体化数据获取技术发展的对比分析,可以看到,开展高光谱激光雷达成像技术研究将成为未来遥感技术发展的必然趋势。并且,未来结合机载平台应用,高光谱激光雷达遥感技术将会得到快速发展,并且可在测绘、农业、林业、地质、海洋、水文和军事等领域中发挥重要作用。

机载高光谱激光雷达成像技术发展与应用总结和展望

近年来,国内外高光谱激光雷达的发展速度显著加快,在硬件系统和数据处理方面已经日趋完善,其应用潜力也逐步被挖掘。针对机载高光谱激光雷达系统关键技术难点,探讨和明确了激光发射单元、接收探测单元和数据处理单元的研究进展与未来路线,对机载高光谱激光雷达的成熟应用具有较大的参考意义。然而,针对未来技术成熟化发展和示范应用,机载高光谱激光雷达在以下方面尚需开展进一步研究。


机载系统和单元技术展望


为推动对地观测机载高光谱激光雷达系统的未来发展,应该更加注重小型化、实用化,降低机载高光谱系统的造价成本,推动其商业化方向的应用,并逐步提高机载高光谱激光雷达系统的性能,为后续应用奠定基础。

在单元技术方面,应进一步攻克高脉冲能量宽谱段激光光源、高效多波段分光接收技术、高灵敏度微弱光探测技术难题,发展更高能量超连续谱激光,优化多通道同步探测接收,提高光电探测效率,实现全天时高精度地物光谱获取。


机载高光谱激光雷达成像技术数据处理和应用


针对机载高光谱激光雷达海量数据,应研究更加高效的在线全波形解算方法,并基于高性能计算或者云计算技术,提高回波强度精准解算能力,提高海量点云数据的处理速度与可用性,较好实现全天候、全天时、全谱段地物实时三维高光谱显示,扩展机载高光谱激光雷达应用的深度与广度。

此外,凭借机载平台快速、大范围、高精度的应用优势,未来高光谱激光雷达将在对地观测应用中发挥更加重要的作用。特别是,凭借多通道全波形获取能力,高光谱激光雷达可实现植被高精度生理生化参数反演、生物量计算和森林碳汇监测,在应对“碳达峰、碳中和”重大挑战中将发挥重要作用。

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