激光雷達(dá)的地面應(yīng)用（也包括地面激光掃描）發(fā)生在地球表面，可以是靜止的，也可以是移動(dòng)的。靜止地面掃描作為一種測(cè)量方法最為常見，例如在傳統(tǒng)的地形、監(jiān)測(cè)、文化遺產(chǎn)文獻(xiàn)和法醫(yī)學(xué)中。從這些類型的掃描儀獲取的3D點(diǎn)云可以與從掃描儀位置獲取的掃描區(qū)域的數(shù)字圖像相匹配，以創(chuàng)建逼真的3D效果，與其他技術(shù)相比，能在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)建立模型。點(diǎn)云中的每個(gè)點(diǎn)都被賦予了像素的顏色，該像素來(lái)自于與創(chuàng)建該點(diǎn)的激光束處于相同角度的圖像。

　　移動(dòng)激光雷達(dá)（也稱為移動(dòng)激光掃描）是指將兩個(gè)或多個(gè)掃描儀連接到移動(dòng)的車輛上，沿路徑收集數(shù)據(jù)。這些掃描儀幾乎總是與其他類型的設(shè)備配對(duì)，包括GNSS接收器和IMU。一個(gè)示例應(yīng)用是測(cè)量街道，其中需要考慮電力線、準(zhǔn)確的橋梁高度、邊界樹木等。與使用測(cè)速儀在野外單獨(dú)收集這些測(cè)量數(shù)據(jù)不同，可以從點(diǎn)云創(chuàng)建一個(gè)三維模型，根據(jù)所收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在該模型中可以進(jìn)行所需的所有測(cè)量。這就消除了忘記進(jìn)行測(cè)量的問(wèn)題，只要模型可用、可靠并且具有適當(dāng)?shù)木人健?/span>

　　地面激光雷達(dá)制圖涉及一個(gè)占用柵格地圖的生成過(guò)程。這個(gè)過(guò)程包括一個(gè)劃分成網(wǎng)格的單元陣列，當(dāng)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)落入相應(yīng)的網(wǎng)格單元時(shí)，網(wǎng)格采用一個(gè)存儲(chǔ)高度值的過(guò)程。然后，通過(guò)對(duì)單元值應(yīng)用特定閾值來(lái)創(chuàng)建二進(jìn)制映射，以便進(jìn)一步處理。下一步是處理每次掃描的徑向距離和z坐標(biāo)，以確定哪些3D點(diǎn)對(duì)應(yīng)于每個(gè)指定的網(wǎng)格單元，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)形成過(guò)程。

激光雷達(dá)系統(tǒng)組成

　　一個(gè)基本的激光雷達(dá)系統(tǒng)包括一個(gè)由旋轉(zhuǎn)鏡反射的激光測(cè)距儀（頂部），激光在被數(shù)字化的一維或二維場(chǎng)景周圍被掃描（中間），以指定的角度間隔收集距離測(cè)量值（底部）。

　　激光雷達(dá)系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要組件組成。

　　一 激光

　　600-1000nm激光最常見于非科學(xué)應(yīng)用。激光的最大功率是有限的，或者使用自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)在特定的高度關(guān)閉激光，以確保工作人員的安全。

　　1550 nm激光是一種常見的替代方法，在相對(duì)較高的功率水平下對(duì)人眼安全，因?yàn)樵摬ㄩL(zhǎng)不會(huì)被眼睛強(qiáng)烈吸收，但是檢測(cè)器技術(shù)的發(fā)展不太先進(jìn)，因此這些波長(zhǎng)通常以較低的精度在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)使用。它們也用于軍事應(yīng)用，因?yàn)樵谝挂曠R中看不到1550 nm ，這與較短的1000 nm紅外激光不同。

　　機(jī)載地形測(cè)繪激光雷達(dá)通常使用1064nm二極管泵浦的YAG激光器，而測(cè)深（水下深度研究）系統(tǒng)通常使用532 nm倍頻二極管泵浦的YAG激光器，因?yàn)?/span>532 nm穿透水的衰減比1064 nm 小得多。激光設(shè)置包括激光重復(fù)頻率（控制數(shù)據(jù)收集速度）。脈沖長(zhǎng)度通常是激光腔長(zhǎng)度、通過(guò)增益材料（YAG、YLF等）所需的通過(guò)次數(shù)以及Q開關(guān)（脈沖）速度的一個(gè)屬性。如果激光雷達(dá)接收器檢測(cè)器和電子設(shè)備具有足夠的帶寬，則可以使用較短的脈沖獲得更好的目標(biāo)分辨率。

　　二 Flash激光雷達(dá)

　　Flash（閃光）激光雷達(dá)相機(jī)的焦平面具有像素行和列，這些像素具有足夠的“深度”和“強(qiáng)度”以創(chuàng)建3D景觀模型。每個(gè)像素記錄每個(gè)激光脈沖擊中目標(biāo)并返回到傳感器所需的時(shí)間，以及被激光脈沖接觸的物體的深度、位置和反射強(qiáng)度。閃光燈使用單一光源，該單一光源以單一脈沖照明視場(chǎng)，就像照相機(jī)拍的是距離，而不是顏色。