יישום לייזר ומכ"ם במד טווח לייזר
רשת מכשירי מדידת המרחק בלייזר היא טכנולוגיית חישה מרחוק אקטיבית המודדת את המרחק בין החיישן למטרה באמצעות הלייזר הנפלט מהחיישן (לידר). ניתן לחלק את הטכנולוגיה הזו לשתי קטגוריות: זיהוי אוויר וזיהוי קרקע בהתאם למטרות הגילוי השונות. מטרת מטווח הלייזר באוויר היא להשלים את קביעת התכונות הפיזיקליות והכימיות האטמוספריות על ידי פליטת קרן לייזר לאוויר וקליטה של הדים המוחזרים על ידי חלקיקים מרחפים באוויר. המטרה העיקרית של מטווח לייזר קרקע היא להשיג מידע על פני השטח כגון גיאולוגיה, טופוגרפיה, צורת קרקע ומצב שימוש בקרקע. על פי הסיווג של פלטפורמות מותקנות בחיישנים, ניתן לחלק את טווחי הלייזר לארבע קטגוריות: חלל (רכוב על לוויין), מוטס (רכוב במטוס), מותקן על רכב (רכוב על מכונית) ומיקום (מדידה בנקודה קבועה).
טכנולוגיית מטווח הלייזר החלה בשנות ה-60, ובשנות ה-70 וה-80, טכנולוגיית הלייזר הפכה לחלק חשוב בציוד מטווח אלקטרוני. LIDAR (Light Detection And Ranging) מתייחס בדרך כלל לטכנולוגיית טווחי הלייזר הקרקע-קרקע הנישאת באוויר, והמונח הסיני הנפוץ ב-lidar להתייחס ל-LIDAR. בארצות הברית, מאז שנות ה-70, החלו מספר סוכנויות, כולל נאס"א, המינהל הלאומי לאוקיאנוס ואטמוספירה (NOAA), ומשרד ההגנה למיפוי (DMA), לפתח חיישנים דמויי LIDAR. עבור מדידות אוקיינוס ושטח. באירופה, המחקר על טווחי לייזר החל כמעט באותו זמן כמו ארצות הברית. בניגוד לארצות הברית, הם מחויבים לפיתוח של מערכות מכ"ם לטווחי לייזר בפלטפורמות לווייניות, ומתמקדות יותר בפיתוח פלטפורמות מוטסות ומערכות לידר תואמות. והשיג הצלחה ניכרת.
עד שנות ה-90, עם התפתחות טכנולוגיית ה-GPS המוטסת ומערכות מחשב ניידות, שופרו מאוד היציבות והמהירות של מערכת LIDAR, והיא החלה בהדרגה להיות ממוסחרת באירופה. התרחב מיד באירופה.
בהשוואה לטכנולוגיות חישה מרחוק אחרות, המחקר הקשור של LIDAR הוא תחום חדש מאוד, והמחקר על שיפור הדיוק והאיכות של נתוני LIDAR והעשרת טכנולוגיית היישום של נתוני LIDAR הוא די פעיל. בשונה מטכנולוגיית תמונת החישה מרחוק, מערכת LIDAR יכולה להשיג במהירות את מידע הקואורדינטות הגיאוגרפיות התלת מימדיות של פני השטח והאובייקטים המתאימים (עצים, מבנים, קרקע וכו') על פני השטח, ומאפייני התלת מימד שלה עומדים ב צורכי המחקר המיינסטרים של העולם הדיגיטלי של היום.
עם התקדמות מתמשכת של חיישני LIDAR, הגידול ההדרגתי בצפיפות נקודות הדגימה של פני השטח והגידול במספר הגלים הניתנים לשחזור של קרן לייזר בודדת, נתוני LIDAR יספקו מידע רב יותר על פני השטח והתכונה. על ידי סינון, אינטרפולציה, סיווג ופילוח של ערכות נקודות השטח התלת-ממדיות שנאספו על-ידי LIDAR, ניתן להשיג מודלים דיגיטליים דיגיטליים תלת-ממדיים שונים, וניתן גם לסווג ולזהות אובייקטים משטחים, ואובייקטים משטחים כגון עצים, עצים, תלת-ממד. שחזור דיגיטלי של מבנים וכו' ואף שרטוט יער תלת מימד, דגמי ערים תלת מימדיים ובניית מציאות מדומה. על בסיס מציאות מדומה, ניתן לבצע ניתוח אובייקטי קרקע מפורט יותר כדי להעריך את הפרמטרים של אדמת היער והעצים הבודדים העומדים בו, כדי לממש את התפעול והניהול של ייעור וחקלאות משובחת; זה יכול לשמש לתכנון עירוני, סביבה עירונית ואקלים עירוני. ביצוע ניתוח סימולציה למימוש הערכה ובקרה של זיהום קול, אור וסביבה.
