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由大疆发布禅思L1 激光雷达想到的,激光雷达对我们世界至关重要

激光雷达的未来将是什么?引用亚伯拉罕·林肯的话:“预测未来最可靠的方法就是创造未来”。那么,地理空间市场目前正在创造什么呢?本文重点介绍与以下相关主题有关的Lidar:Lidar技术,开放数据和人工智能/机器学习(AI / ML)。

激光雷达技术正在迅速发展,如许多服务于自治市场的初创公司所展示的那样,这些机器人具有传统的机械扫描设备,微型芯片固态激光雷达单元和新兴的FMCW激光雷达。苹果已经发布了带有激光雷达的iPad,这一事实表明该技术已经进入了公共领域。尽管几十年前甚至无法解释我们的行业也是一个挑战,但现在许多消费者已经熟悉“激光雷达”这个术语!此外,消费类设备上技术的可用性可能成为建筑世界中建筑信息建模(BIM)和数字化大力的推动力媒介。但是围绕激光雷达未来的讨论有很多切线,而技术只是其中之一。

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激光雷达技术

在过去的几十年中,光子学和激光雷达的增长和发展令人瞩目。我们在获取数据的能力方面取得了巨大的进步。系统的大小,性能和生产率已经改变了测绘专业。工作的执行方式和最终用户的期望在不断变化。该技术的巨大进步导致了更高的脉冲频率(PRR)和小型化。这将一直持续到我们达到摩尔定律的极限为止。激光雷达一词是指由各种组件组成的系统。这个复杂的系统具有优势和局限性,就像物理定律一样。当我们在这些系统的一个领域达到极限时,我们会在相关领域找到进步。

另一个解决范围模糊性的例子对于单通道仪器来说变得越来越困难。这会影响系统设计以适应多通道仪器。例如,每个通道均以当今标准的PRR运行,但具有单独的指示方向。结果,我们将看到针对特定任务的更专业的激光扫描仪,例如通道地图和电力线监控,其独特的扫描模式可最大程度地减少阴影效应。

在无人驾驶飞机(UAV或“无人机”)上发现的小型激光雷达系统中,电子产品中的微型化作用显而易见。市场正在看到由垂直起降(VTOL)平台承载的用于走廊映射的优化传感器。这些新系统重量轻,其方向可减少对象阴影。它们具有高测量精度和高测量速度,并具有独特的多目标功能。531fbc2fac3a4e999b8bdf158c9e5cdc

公开资料

现在可以定期查看开放地理空间数据的影响,价值和重要性。在过去的几十年中,地理空间市场已经成熟,这一点对我们如何看待自己和管理世界至关重要。监控COVID-19大流行在全球范围内传播的仪表板就是一个很好的例子。来自卫星系统的免费数据显示了病毒传播的影响,而与报告国统计数据的准确性无关,例如通过在经济停工期间证明地球变绿来进行说明。

在激光雷达领域,我们提供了一些国家/地区数据的示例,其中的结果免费提供给所有潜在用户且无需许可。这在显着地区产生了使用。许多城市,县和州都使用此数据来改善其地区的管理。在全球范围内都可以看到国家制图的努力,但是欧洲地理委员会是这种加速趋势的最好的例证:爱尔兰共和国和荷兰等国家已经建立了国家制图的方案,瑞士在其地形图中使用了3D技术。

用于跟踪和监视风暴和海平面上升的NOAA海岸线数据浏览器是为居民服务的开放数据的另一个示例。该测深激光雷达数据示例对于挽救生命和财产极为重要。较小的无人飞行器的测深系统的影响将凸显出当地地区监测关键湿地并计算河流和溪流中的水负荷的能力,以保护我们免于再次发生洪水。

在美国,USGS的开放数据示例是3DEP程序。它被用于许多传统领域,例如运输和水管理。但是,大量的地理空间数据对所有人都是免费的,并且已被硅谷的许多人下载,以使他们能够检查其地图并更正其产品。这是一个巨大的地理空间数据实用程序,可用于协助消费者和公司获取正确的数据。

人工智能/机器学习

来自机器学习的低级任务(例如点云的高速分类)是一些低级的成果,将有助于提高生产率。下一级别的升级将带来数据挖掘的希望,以便进行更准确的预测,评估变更的影响以及有效利用和分配资源。

数十年来,对具有等距点模式的高精度,高清晰度和密度增加的点云数据的需求不断增长。这就是人们所说的“高保真”。这为世界提供了管理地球人口对生态的影响所必需的可视化效果。因此,我们看到了地理空间分析对我们的世界进行管理的重要性。据估计,我们仅利用了典型点云的20%。随着AI / ML的发展,我们最终将能够利用Lidar的数字信号处理机制提供的所有信息。

Lidar的成果是信息的准确性和完整性以及相关附加传感器数据的集成,以提供所需的高保真可视化。一个示例是通道地图。通道是我们世界的关键要素。如果不及时发现,较小的岩土工程危害会造成严重破坏。能够清晰,正确地“看到”有形资产的需求至关重要。具有适当传感器集成的高保真激光雷达系统将成为提供AI / ML所需的可视化功能的标准,以常规地发现问题和入侵并避免灾难。AI / ML,开放数据和激光雷达技术本身只是激光雷达未来对地理空间行业的一些关键因素。我们可能无法预测未来,但是鉴于该行业正在完成的所有工作,我们可以看到我们走在正确的道路上。

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