激光雷達的地面應(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，也可以是移動的。靜止地面掃描作為一種測量方法最為常見，例如在傳統(tǒng)的地形、監(jiān)測、文化遺產(chǎn)文獻和法醫(yī)學(xué)中。從這些類型的掃描儀獲取的3D點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，能在相對較短的時間內(nèi)建立模型。點云中的每個點都被賦予了像素的顏色，該像素來自于與創(chuàng)建該點的激光束處于相同角度的圖像。

　　移動激光雷達（也稱為移動激光掃描）是指將兩個或多個掃描儀連接到移動的車輛上，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，包括GNSS接收器和IMU。一個示例應(yīng)用是測量街道，其中需要考慮電力線、準(zhǔn)確的橋梁高度、邊界樹木等。與使用測速儀在野外單獨收集這些測量數(shù)據(jù)不同，可以從點云創(chuàng)建一個三維模型，根據(jù)所收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在該模型中可以進行所需的所有測量。這就消除了忘記進行測量的問題，只要模型可用、可靠并且具有適當(dāng)?shù)木人健?/span>

　　地面激光雷達制圖涉及一個占用柵格地圖的生成過程。這個過程包括一個劃分成網(wǎng)格的單元陣列，當(dāng)激光雷達數(shù)據(jù)落入相應(yīng)的網(wǎng)格單元時，網(wǎng)格采用一個存儲高度值的過程。然后，通過對單元值應(yīng)用特定閾值來創(chuàng)建二進制映射，以便進一步處理。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點對應(yīng)于每個指定的網(wǎng)格單元，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)形成過程。

激光雷達系統(tǒng)組成

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

　　激光雷達系統(tǒng)由以下幾個主要組件組成。

　　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，在相對較高的功率水平下對人眼安全，因為該波長不會被眼睛強烈吸收，但是檢測器技術(shù)的發(fā)展不太先進，因此這些波長通常以較低的精度在較長的范圍內(nèi)使用。它們也用于軍事應(yīng)用，因為在夜視鏡中看不到1550 nm ，這與較短的1000 nm紅外激光不同。

　　機載地形測繪激光雷達通常使用1064nm二極管泵浦的YAG激光器，而測深（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，因為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）。脈沖長度通常是激光腔長度、通過增益材料（YAG、YLF等）所需的通過次數(shù)以及Q開關(guān)（脈沖）速度的一個屬性。如果激光雷達接收器檢測器和電子設(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

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