LIDAR測定技術は、もともと欧米の先進国で開発され、商用化された新興技術であり、レーザー測距システム、グローバルポジショニングシステム（GPS）、慣性ナビゲーションシステム（INS）の3つの技術を統合しています。高度な空間的および時間的解像度で地理空間情報を取得するためのまったく新しい技術的手段を提供する3次元空間情報のリアルタイム取得で行われ、今日の測量業界で最も先進的な測量およびマッピング技術です。

01丨Lidarテクノロジーの利点

（1）豊富なデータ製品

数値標高モデル（DSM）：数値標高モデルは、地面の物体と裸地の現在のうねりを真に再現し、実際の無線画像とデジタル3次元モデルの作成に使用できます。

オルソフォト（DOM）：DEMを使用してデジタル航空画像のピクセルを修正し、画像モザイクによって生成された画像結果を実行します。 その情報は豊富で直感的であり、優れた解釈可能性と測定可能性を備えており、そこから物理的な地理的および社会経済的情報を直接抽出できます。

数値標高モデル（DEM）：数値標高モデルは、LiDARによって取得された3次元点群から地上データを抽出することによって生成できます。

デジタル線画（DLG）：レーザー点群とDOM画像を使用すると、フィールド調整と描画の作業負荷を節約しながら、大規模（1：500〜1：2000）DLG製品を迅速に作成できます。描画の効率は次のとおりです。フィールド全体と比較して大幅に改善手動マッピングの効率は5％から20％向上します。

（2）高度な自動化

飛行設計からデータ取得、最終製品のデータ処理まで、自動化の度合いは非常に高いです。 GPS技術による飛行軌道のリアルタイム表示。ミスショットがなく、ヒューマンエラーが回避されます。

（3）情報取得の感度

LiDARは、リモートセンシング画像やレーダー画像の解像度よりも小さいターゲット情報を取得でき、植生被覆を貫通して地上点データを取得できます。

（4）センサーの動作条件

LiDAR測定は、アクティブ測定を採用しています。レーザーパルスを単独で送受信します。光や影に制限されることなく、密集した植生を直接地面に浸透させることができます。取得したデジタル標高モデルは、実際の表面形状に近く、天候の影響を受けません。広範囲の航空写真測量とレーザー測距の高精度特性を備えたLiDARテクノロジーは、大面積の高精度デジタル標高モデルデータ取得に最適です。

（5）短い生産サイクル

LiDARシステムは、地上の3次元点群の座標と画像の方位角要素を直接取得します。地上の制御点を必要としないか、ごく少数であり、DEMとDOMを直接生成できます。従来の空中と比較して測量ステレオマッピングの場合、マッピングのワークロードは30％から50％、調整と描画のワークロードは約50％であるため、包括的な作業サイクルを大幅に短縮できます。

02丨工学測量および地図作成におけるLidarの適用

（1）数値標高モデルをすばやく取得する

レーザー点群データは、LIDAR技術で最も直接的なデータ製品です。点群データの密度と精度は比較的高く、点の3次元座標構造をすばやく明確に表示できます。手動代替操作または自動操作の後、地上の植物または建物などのターゲットの外側の地形に人を放射する点群を均一に分類、フィルタリング、またはクリアしてから、三角測量TINを構築し、DEMを取得できます。時間。レーザードット密度が非常に大きく、その数が比較的多いため、DEM生成もより便利で正確です。

（2）基本的な測量とマッピングの実現

基本的な測量とマッピングの製品には、主に数値標高モデルのほか、デジタルオルソフォト（DOM）、デジタルラインマップ（DLG）、デジタルグリッドマップ（DRG）が含まれます。上記の製品の製造にかかわらず、高精度の三次元情報の支援と指導が必要です。デジタル写真測量は操作が非常に複雑です。機器の準備と技術計画は非常に厳しく、技術スタッフは熟練した操作レベルを持っている必要があります。レーザーレーダー技術の処理で得られたデータと3次元座標は高いレベルを達成できます。精密な画像の差別化。補正の必要性により、DOMの作成はますます簡素化され、デジタル写真測量に依存しなくなり、一般的なリモートセンシング画像処理システムで大規模な作成を実現できます。

（3）森林産業の応用

レーザーは強力な貫通力を持っています。レーザーの優れた一方向性により、狭いギャップを通過して表面に到達し、真の表面標高を得ることができます。現在、森林に覆われた地域の地面の標高を決定できる最も正確な技術はこれだけです。空中ライダーシステムの最も初期の商用アプリケーションは森林産業です。森林産業の開発と土地管理には森林とその林冠の地形に関する正確なデータが必要ですが、従来の技術では樹高と樹密度に関する正確な情報を取得することは困難です。 。空中ライダーは衛星画像とは異なり、この技術を使用して樹冠の下の地形を調査する場合、同時に木の高さも取得できます。

（4）エンジニアリング調査

工学測量では、測定対象物の高精度な3次元座標情報を収集する必要があり、さらに、電力線検査、トンネル・鉱山測量、水文測量など、より正確な3次元オブジェクトモデルを構築する必要があります。地上と空中の両方のLIDARは、これらの実際的な問題に対する最良の解決策です。デジタル写真から取得した構造モデルとテクスチャ情報を使用して3次元モデルを構築することは、景観分析、計画と意思決定、変形測定、およびオブジェクト保護の重要な基盤です。

たとえば、LIDARテクノロジは、主に線の設計と建設の土工の正確な計算を容易にすることを目的として、高速道路と鉄道の設計に高精度の地表標高モデルDEMを提供します。送電線の設計では、LIDARの結果データを使用して、送電線全体の公共エリアの地形と特徴を効果的に理解できます。樹木が密集している場所では、伐採面積と木材の量を見積もることができます。電力の修理や配線の保守を行う場合は、電力線のLIDARデータポイントとそれに対応する地面の露出点の高さに従って、地面からの線の高さを効果的に測定する必要があります。ある程度の修理・メンテナンスに大変便利です。

（5）都市のデジタル構築を実行する

現在、さまざまな業界が自社のビジネスの情報化を追求し始めています。デジタル都市では、その基本的な枠組みとプラットフォームとしての空間情報は、デジタル都市の構築にとって非常に重要です。 LlDARシステムは、高解像度で高精度の地上デジタルモデルとデジタルオルソフォトを効果的に取得し、都市に非常に貴重な空間情報リソースを提供し、都市建設において非常に重要な役割を果たすことができます。

また、デジタル都市は、都市管理の仮想プラットフォームとして、高精度で真の3次元、測定可能、現実的な3次元都市モデルを構築する必要があります。しかし、従来の技術では、3D都市モデリングは多くの作業を必要とし、非常に非効率的な職人技であると同時に、効果はあまり良くなく、サービスエリアの幅と深さに直接影響しますデジタル都市の。 LIDARテクノロジーを使用して、地上の建物で空中レーザースキャンまたは地上マルチアングルレーザースキャンを実行すると、ターゲットの高密度で高精度の3次元ポイント座標をすばやく取得し、ポイントクラウドデータのモデル構築とテクスチャマッピングを実行できます。ソフトウェアのサポート都市の大面積の3次元モデルを構築します。同時に、迅速な動的更新を実装できます。これにより、デジタル都市建設の基本的なデータソースの継続性と履歴が実際に保証されます。

（6）水中地形測量

一部のLIDARテクノロジーでは、波長の異なる2つのレーザービームを使用して水底を測定します。現在の科学技術のレベルによると、人々は赤い光（または赤外線）で水面を測定すると同時に、青と緑の光を使って水面を透過して底を測定することができます。受信時間の違いこれらの2つの光線のうち、水深を計算し、大面積の水測定を実行するために使用されます。地形調査。一般的に、Lidarが測定できる海水の深さは50mです。同様に、この深さは水質の透明度によって異なり、水路、沖合の海、水文学などの産業で広く使用されています。

（7）デジタル鉱山の建設

現在の鉱山や鉱山開発に依存している都市は多くの問題に直面しています。過剰な環境の採掘は環境問題の発生に直接つながります。さらに、過剰な採掘は深刻な資源の枯渇に直面します。鉱山も考慮する必要があります。、機械、材料、法律、環境。現在の効果的な方法は、デジタル鉱山の建設を強化し、問題をさまざまな角度から見て、根本的な治療の目標を達成することです。

デジタル鉱山では、LIDARテクノロジーを使用して、鉱山全体からデータをすばやく収集し、3次元モデルを構築して、各部分の構成が異なり、モデリングの焦点も異なるため、その形状をより適切に表現できます。通常は階層的に構築し、同時に多方向評価を行う必要がありますが、一般的には環境、経済、自然災害等の評価を行う必要があります。このようにして、効率的なフィードバックデータを実現し、24時間継続してデータを提供することができます。全体的なモデル構築は明確で合理的です。さらに、将来発生する可能性のある事故を予測および評価できるため、問題が発生する前に防止できます。起こります。

（8）送電とパイプラインのレイアウト

空中プラットフォームで動作するLIDARシステムは、伝送線路の測定に最適です。航空機は、より正確なデータを取得するために、必要に応じていつでも高度と速度を調整できます。ビデオレコーダー、デジタルカメラ、およびその他のセンシングデバイスをLIDARアプリケーションプラットフォームで同時に使用すると、LIDAR測定を実現できるだけでなく、線の検査と描画作業を同時に行うことができます。