星载激光雷达的发展与应用
综述文章(Reviewsj
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星载激光雷达的发展与应用
李然1,王成2,苏国中2,张珂殊2,唐伶俐1,李传荣21.中国科学院遥感卫星地面站,北京1000862.中国科学院光电研究院,北京100080
I摘要】简要介绍了激光雷达的原理和发展过程,并对国外主要星载激光雷达系统(MoLA,GLAS等)的技术参数和科学目标等进行了详细的叙述,总结了星载激光雷达在各领域中的应用情况,最后指出了现阶段我国发展星载激光雷达的可能性和必要性。【关键词】星载激光雷达;系统参数;高程测量;环境监测【中圈分类号】TN958.98
【文献标识码】A
【文章编号】1000一7857(2007)14—0058一06
DeVelopmentandApplicationsofSpaceborneLiDAR
U
Ranl,WANGChen92,SUGuozhon92,ZHANGKeshu2,TANGL-ngIll,UChuanron92
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Absl【fact:thispaper,thebasicpdncipleanddevelopmentofLiDARremotesensingtechnique
overseas
introducedbrieny,and
system
out
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comprehensivedescriptionofthetechnicalparametersandseiencetarge£sofmainapplicationsofspacebomeLiDARinm8nyspheresofthescienceandnecessityofdevelopingthespacebomeLiDAR
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spacebomeLiDAR
is舀Ven.The
reviewedindetail.Fjnally,itispointedthepossibility
thepresentstage.
}(eyWords:spacebome“DAR;system
CLCNumbecTN958.98
parameters;altimetry;environmentalmonitoring
ArtbIeID:1000—7857(2007)14—0058—06
D0cumentCOde:A
0引言
激光雷达(Light
DetectionAnd
取[1】o
Ranging,LiDAR)是
与机载“DAR相比,星载LiDAR具有许多不可替代的优势。星载LiDAR采用卫星平台,运行轨道高、观测视野广.可以触及世界的每一个角落。为境外地区三维控制点和数字地面模型(D磷tal
Elevation
Models,
一种可以精确、快速地获取地面或大气三维空间信息的主动探测技术,应用范围和发展前景十分广阔。以往的传感器只能获取目标的空问平面信息,需要通过同轨、异轨重叠成像等技术来获取三维高程信息,这些方法与LiDAR技术相比,不但测距精度低,数据处理也比较复杂。正因为如此,LiDAR技术与成像光谱、合成孔径雷达(SAR)一起被列为对地观测系统(Eanh
Obsenring
DEM)的获取提供了新的途径。无论对于国防或是科学研究都具有十分重大的意义。星载“DAR还具有观察整个天体的能力。美国进行的月球和火星等探测计划中都包含了星载LiDAR传感器,所提供的数据资料可以用于制作天体的综合三维地形图。此外,星载LiDAR在植被垂直分布测量、海面高度测量、云层和气溶胶垂直分布测量以及特殊气候现象监测等方面也可以发挥重要作用[2]。
System,EOS)计划中最核心的信息获取与处
理技术。
LiDAR技术在西方国家发展相对成熟。已经投入商业运行的激光雷达系统(主要指机载)主要有0ptech(加拿大)、T叩Sys(法国)和Leica(美国)等公司的产品。1由于机载LiDAR激光发散角、扫描视场角、飞行区域等
1国外主要星载L.DAR发展概况
目前,世界上主要的空间大国都在开展星载LiDAR
因素的限制,阻碍了机载LiDAR对全球范围数据的获f
收稿日期:2007一05—29
作者简介:李然,北京市海淀区北三环西路54号中国科学院遥感卫星地面站,研究方向为遥感应用;E—mail:rli@rsgs.ac.cn
唐伶俐(通讯作者),北京市海淀区北三环西路54号中国科学院遥感卫星地面站,研究员,研究方向为卫星遥感图像处理与应
用;E—mail:1hang@aoe.ac.cn
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●
冒墨重量盈盘囝
研究,如美国、欧洲和日本等都提出并实施了一些星载LiDAR发展计划。下面对20世纪90年代以来关于星载LiDAR的主要科学研究进行详细介绍。表1列出了各星载LiDAR系统的详细参数。
1.1美国星载L.DAR系统
美国航空航天局(NASA)在星载LiDAR的研制和应用上一直独占鳌头[31。1994年C1ementine探月计划中,采用了星载LiDAR获取高精度月球表面特征信息。1996年发射的火星全球勘探者号MGS(Mars仪2号MOLA一2(Mars
Global
及轨道
月球
平台
火星探测器
MGS19963400
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目1
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系统
Clemenline
2.37
MOIA一2
25.85
NRL5
GLAS300
ATUD240
基本
质量傀功耗厢
参数
6.834.2
20.7(最高)
16.5(平均)近地小行星
330450
lCESaI
探测器
Clementine
探测器
NEAR1996l50
卫星
卫星
发射时间
信息
计划寿命/a轨道高度瓜m观测对象
19943640
20033600
19963800
Survevor)搭载了火星轨道激光测高
OrbiterLaser
Altimeter),获取了大量火星表面的地形特征数据。在MOLA一2建造、试验和发射准备的同时.NASA利用MOLA研制过程中的备份器件.进行了航天飞机搭载“DAR的试验,即
ShuttleLidarAltimeter一01(SLA.1996
月球火星Ems小行星
极地冰盖、
云、气溶胶
Nd:YAG
云顶高
和云层边界
DPSSNd:YAG@1064nm
Nd:YAG
型号
@532,1064nm
Nd:YAG@lO“nm
Nd:YAG
@1064nm
@532,1064姗
(3备份)
4
脉冲
<lO
年1月)和SLA—02(1997年8月).获取了高精度全球控制点信息。而后NASA根据早先提出的采用星载“DAR测量两极地区冰面变化的计划,正式将地球科学激光测高仪
GLAS
fGeosciences
LaserAltimeter
宽度/Ils脉冲重复叛率侑z—零脉冲能量艋,光束发散角/眦耐
√
81220
ContinuousI@lHz40Qshots@8Hz
¨
掩
l,8,l,2,8
的
100
17llllJ@1馔;4nHl75IIlJ@1064nm
48
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lOO
Svstem)列入地球观测系统(EOS)中,并将其搭载在ICESat(Ice,Cloud
LandElevation
and
嘲@532nm<O.5咖d@1064nII】
4mrad@532nm
35Il】j@532nm
O.4O.235O.10.176
Satellite,冰体、云量和
与高分辨率
望远镜口径
相机共用.
击12mmn吼d
O.475mrad@1064nm
0.85
陆地高度监测卫星)上,于2003年发射升空运行,是目前唯一在轨运行的星载激光测高系统¨]。
1.1.1
击500mm击90mm击1.Om
西600mm
(数目:4)扫描角
±23。5。
接收
视场角(FOV:
1
NASA/LaRC的星载差分吸收雷达
NASA
总接收面积O。5mm2
Inmd>0.9H】I确
O.15H腿d@532nm
观测幅宽
700km
Langlev研究中心1994
光电转换器件。钟计数频率
SiAPD
3~23MHz
SiAPD100MHz
SiAPD480MHz
SiAPD1
SiAPD
年承研空间激光雷达实验项目LITE(Lidar雷达
In—spaee
Technology
GHz
m
Experiment)中的星载差分吸收激光
(DifferentialAbsorptionLidar,
精度指标
1064nm:O.15
垂直
40
l
0.32
(冰、陆地)
532nm:75—200
m
40
分辨率/m
DIAL),主要用于大气成分的测定,如水蒸气、臭氧及大气污染体的空间浓度分布等,可以提供对流层的臭氧和气溶胶的剖面图。星载DIAL系统的卫星轨道高度为400km,选用高功率的可调谐紫外光激光器,两个能穿透同温层的激光波长308/318f±21
nm,
(云)
沿轨方向
水平分辨率
10i0m
300m
1064砌:170m
500
(沿轨方向)
m
跨轨方向
4km
10
532nm.150m,50km
km
(云,气溶胶)
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以保证在同温层内吸收线强度。由于DIAL所测量到的这两种波长光信号的衰减差是待测对象的吸收所致.因此通过数据分析便可得到待测对象的浓度分布,从而达到测量的目的【唧。
1.1.2月球观测CIemenlIne系统中的星载LiDAR设备
1994年1月25日,由美国国防部和美国NASA联合研制的月球探测器Clementine在Vandenbe职空军基地发射升空。在C1ementine系统中,有紫外/可见光/近/
远红外相机以及激光测距仪(LiDAR)等多个探测器同时工作,以尽可能多地获取月球的有关信息(见图1)。Clementine上的LiDAR设备测量所得的数据资料用于制作月球表面高程图,也可以用于研究岩石圈的应力应变特性;或结合重力信息研究月球外壳密度分布等。Clementine系统中星载LiDAR设备运行的实际轨道高度为640km,覆盖了月球两极600之间的范围。在轨测量时运行45min后可以稳定在1Hz的脉冲重复频率【8】。
图1
ClemenlIne卫星及其上的L.DAR设备
CIementineandLiDARsystem
Fig.1
1.1.3火星勘探者号搭载的MOLA一2系统
火星全球勘探者号MGS宇宙飞船由美国NASAGoddard空间飞行中心组织研发.于1996年11月7日发射升天,星载LiDAR测高系统MOIA一2是其搭载的四大仪器之一。MGS历时两年到达火星.并顺利进入
400
出了MOLA系统外形及其探测到的火星表面高程
图p101。
1.1.4观测空间小行星的NRL系统
Ems小行星距地球2.6×10skm,运行轨道介于火星
与木星之问,是近800颗对地球拥有潜在威胁的近地小
行星之一。由于其上面可能存在太阳系的原始信息。因此具有极高的科学研究价值。NEAR(Near
Astemid
Eanh
km圆轨道,对火星地形进行测量。MOLA(Mars
Altimeter)探测的主要目的就是确定火星
OrbiterLaser
球体的地貌,为星体地质科学和物理学研究提供更多的资料;另外一个目的是研究火星表面反射率特征、分析球体表面矿物学分布,以及反射率的季节变化,为大气循环方面研究提供必要支持。并为将来火星探测者的着陆地点选择提供测地学和地形学上的评估。图2给
Rendezvous)是空问平台上的近地小行星交会
探测器,于1996年升空,于2000年2月14日成功进入Eros的运行轨道,进行为期1年的近距离小行星观测
计划。NEAR系统中的LiDAR系统NLR(NEAR
Laser
Rangefinder)主要由5个部分组成:带光纤延迟的激光发射和激光电源部分、光学接收部分、带探测器件的模拟电路及处理器、数字处理电路和低电压供电电源。
NLR是世界上第一个进入小行星轨道的激光测高仪,
在绕小行星轨道工作的1年时间中一直持续工作…2]。
1。1.5地球观测GLAS系统
世界上首颗激光测高试验卫星ICESat于2003年
1月13日在美国Vandenberg空军基地成功发射,星上
装载了地球科学激光测高仪GLAS(图3)。ICESat轨道高度约600km,周期约183d,可覆盖地表86。N~86。S
即两极的大部分区域。作为EOS计划的一部分,GIAS
图2
MOLA系统及其测量的火星表面高程图
MOLAsystemandMartianDME
是第一个用于连续全球观测的星载激光测高系统。其主
Fig.2
要任务是监测南极洲和格陵兰冰盖的高程变化.ICESat
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■
臣墨墨萄盈盔囝
的科学目标主要是:①了解极地冰雪变化的物质总量平衡,研究冰盖变化与极地气候间的响应,评估极地冰
独特的优势。目前,星载LiDAR的应用技术研究已从最初的单一目的发展到多学科、多领域的应用。2.1天体测绘
星载LiDAR可以在卫星上采集和处理数据,具有观察整个星体的能力,所以在月球和火星等探测计划中都包含了激光雷达测高计,这有助于制作这些天体的综合地形图,使天体表面地形特征的高程信息更加精化,也是未来进行登陆探测的着陆地点选择依据。而且这些探测器不仅可以提供所测星体的地貌,还为星体地质和物理科学等研究方面提供更多宝贵的资料,如表面反射率季节变化、大气结构、岩石圈密度分布等。
2.2全球高程信息的采集
2000年.美国执行了“航天飞机雷达地形测绘任务”SRTM(Shuttle
Radar
雪变化对全球海平面变化的影响;②测量全球范围内
的云层高度和云/气溶胶垂直结构.用于研究全球温度
平衡;③绘制陆地拓扑图,测量陆地表面粗糙度和反射
率、植被冠盖高度以及雪盖面和冰面的表面特征,用于一系列科学及潜在的商业应用降151。
Topogr印hyMission)。这次任务
所采集的是以地心坐标系为基础的数据,其传感器、处理方法、影像分辨率、采集时间都是一致的,第一次解决了陆、海以及世界各地之间地形数据的统一问题。10天采集的全部原始数据仅处理时间就需要约两年,最终获取的全球数字高程模型(DEM)可以将美军现有的
图3Fig.3
GLAS系统GLASsystem
全球DEM精度提高约30倍嘞。
星载LiDAR所能获取的高程数据比普通干涉雷达精确得多,而且LiDAR的数据后处理工作也更为简单。美国的GLAS系统激光光斑尺寸为70m,间隔170
1.2欧洲空间局星载LlDAR系统
欧洲空间局(ESA)在过去20年进行了多项激光雷达试验,其中包括后向散射光雷达ATUD和多普勒测风激光雷达ALADIN。1996年发射的ATLID(AtmosphereUDAR)是ESA支持的第一个空间激光雷达项目,主要用于进行云顶高和云层边界层测量,利用线性扫描扩大观测视场以保证在800km轨道高度进行全球覆盖。ADM—Aeolus(Atmosphe“cDynamicsMission)计戈42008年将1个创新型测风激光雷达ALADIN送人太空。测量30km以上地球大气的风速分布。1。3日本星载LjDAR发展计划
ELISE是一个以科学实验卫星(MDS一2)为平台的双波长后向散射激光雷达项目.其研究目的是观察全球的云/气溶胶分布和获得云的多层结构的信息。ELISE原计划于2002年发射,但之后被取消,取而代之的是正在研究的新空间平台激光雷达ATMOS—Bl/ERM计划。计划于2007年发射的月球探测器SELENE,主要目的是获取月球起源和发展演化的科学数据,将搭载星载LiDAR系统IAI仃17-嘲。
m,
数字化采样频率高达1GHz,相当于15cm的采样问隔,其高程精度明显高于SRTM。即使在人迹罕至、测绘困难的两极地区,也可以进行高精度的测量。2.3全球控制点的采集
航拍或高分辨率卫星影像制成的地图,必须经过地面控制点的精确校正才能达到高定位精度。近年来美军所使用的战地电子地图精度约lOm,在阿富汗以及伊拉克游击战期间.美军地面部队搜寻恐怖组织时使用这种地图已经足够,但这样的精度显然不足以用来引导高精度导弹。由于星载“DAR具有对云层、植被的穿透能力,还具有高精度、全天时、覆盖面积广等特点,将成为采集全球控制点最有效的方法。美国NASA在1996年和1997年进行了两次航天激光测高仪(SLA)测量,建立了基于SLA的全球控制点数据库,激光光斑大小为100m,光斑间隔为750m。每秒发射10个脉冲,接收机数字采样频率100MHz,测高精度达到
1.5
m,基本上覆盖了全球南北纬60。之内的区域。
2.4环境监测的应用2.4.1极地冰盖监测
极地冰雪动态变化是极地科学研究中重要主题之一,在很大程度上影响着全球气候和海平面的变化。星载LiDAR是目前用于研究两极冰雪变化的最有效的手
段之一。ICESat上的激光测高仪GLAS能够精确地测量
2星载LIDAR主要应用
星载LiDAR能全天时对地观测,受地面背景、天空背景干扰小,并具有高分辨率和高灵敏度。这些特点使它在地形测绘、环境监测、森林调查等方面的应用具有
综述文章(ReViews)
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极地冰盖表面特征、冰层厚度变化,能够制作较大比例尺的冰盖拓扑图,还可测量海冰高程、粗糙度、厚度及表面反射率等。另外,GLAS测高数据还将极大地改进极地冰盖物质总量平衡模型和冰盖地形详图。星载LiDAR相对于雷达测高仪表现出明显的优越性。尤其针对极地研究,ICESat对极地监测的覆盖范围更广、对象更多、测量精度和分辨率更高。可以预见,星载“一DAR将更多地用于测量南北两极冰盖的地形、监测极地冰雪物质平衡变化,以及由于两极冰雪变化而引起
国际空间大国激光雷达技术发展的历程表明.机载激光雷达系统的研制和应用是发展星载激光雷达的技术基础。在我国,中国测绘科学研究院、中国科学院武汉测量与地球物理研究所、武汉大学、中国科学院光电研究院等许多研究机构都已经开展了机载LiDAR技术的研究工作,并已取得了相当可喜的成绩,已经形成了研制机载“DAR的能力,为发展星载设备奠定了坚实的基础。但是目前我国在“DAR理论研究、硬件设备以及数据应用方面与国际水平还存在较大的差距.星载“DAR关键技术还有待进一步研究和论证。虽然星载LiDAR与机载“DAR从工作原理上没有本质的区别,但天基系统对各组成单元的技术要求明显高于地面系统。由于特殊的空间运行环境,星载“DAR对其各
的全球海平面变化湖。
2.4.2林业资源调查
星载LiDAR发射的激光脉冲能部分地穿透植被冠层,通过回波波形数据可以分析出整个植被冠层的三维结构和冠层下的地形,可以测量和估算树木高度、冠层结构等参数,从而估算森林生物量,为其他林业研究提供基础数据。目前,美国GLAS星载激光测距仪,除了用于测量冰盖地形、监测云层和大气的特性外,另一个重要的应用领域便是对林业资源的调查。2。4.3大气成分和结构测量
LiDAR用于大气成分监测的机理是通过被测气体对激光的散射、吸收、消光等物理作用,定量分析激光大气回波,达到监测大气的目的。LiDAR可测量大气的温度、湿度、风速、能见度、云层高度、城市上空污染物的排放浓度等。与传统的取样法监测大气污染相比,LiDAR具有高时空分辨能力、监测范围大等优点阳。
目前,应用于星载的大气监测LiDAR主要为差分吸收(DIAL)激光雷达。ICESat利用1
064/532
个分系统的设计也有特殊的要求,例如星载激光器对体积、重量、功耗、制冷方式、工作寿命及抗失调能力方
面都有一系列特殊要求:光电探测器件的高灵敏度和低噪声要求,回波信号的高速采样和高速存储和传输。对整个测量过程的智能控制及卫星与地面的数据通信等;空问环境(如大气)引起的星载LiDAR数据噪声剔除和复原:星载“DAR数据应用过程中的算法研究和产品提取技术等。只有实现对各单元技术的突破和系统整体的集成,才能使星载LiDAR研究真正走向实用。此外,数据应用技术如数据预处理加工、算法研究和产品提取等还不能满足真正的应用需求.这也将导致卫星的使用效益不能充分发挥。
研究和解决星载LiDAR的关键技术.建立起自己的星载LiDAR系统,将为我国的地形地貌测量、大气监测、海洋科学以及空间探测等科学研究提供必要的手段,具有重要的科学和应用价值。是提升我国空间科研水平和综合国力强有力的保证。
参考文献(References)
[1]罗志清,张惠荣,吴强,等.机载LiDAR技术[J].信息技术,
2006(2):22—25.
LUOZhiqing,ZHANGHuirOng,HAO
airborne
LiDAR
nm双波
长对全球云/气溶胶垂直结构、行星边界层高度及极地对流层和同温层的云层进行观测,这些数据对于了解辐射平衡以及完善大气降水模型都尤为重要例。
3我国发展星载L-DAR的展望
星载LiDAR在短短几十年中的迅猛发展,体现出这个新兴探测方式所具有的独特潜在力,星载LiDAR将越来越多地用于科学研究或军事战略等众多领域,作为获取三维高程和垂直结构信息非常有效且精确的手段.必将成为未来空间探测的发展趋势。
我国早在80年代就开始了对LiDAR的研究,也已经制定了星载LiDAR计划。2004年2月正式启动的月
Qiang,efa/.The
technoIogy[J].1nformationTechnology,
2006(2):22—25.
[2]李松。星载激光测高仪发展现状综述[J】.光学与光电技术,
2004,2(6):4—6.
L
SOng.RecentpfOgressOfspacebOrneIaserallimeter
Technofogy.2004,2
球探测计划——“嫦娥”一号绕月卫星.计划搭载激光
高度计用于月球表面的高度探测,探测数据与CCD光学相机的平面图像叠加处理后可以得到月球表面三维地形图形,为今后“落月”计划的实施提供基础数据。如果按计划于今年下半年发射,“嫦娥”一号也将成为我国第一颗搭载“DAR的空间探测器。此外.为加快我国激光雷达技术的发展,国家科技部在863计划中也相继布置了有关星载激光雷达系统的预研课题。
system【J】.Optjcs&0ptoeIectronic(6):4—6.
[3]徐代升,黄庚华,舒嵘,等.星载激光高度计综合性能分析
[J].红外,2005(1):1—8.
×UDaisheng,HUANGGenghua,SHURong,efaf.ThecOmprehensiVeprOpertiesanalysisfOrspacebornelaser
alfimeter[J]Infrared,2005(1):1—8[4】BUFTON
and
J
L.Laser
a…mefry
measuremenlfrom
the
ajrcr矾
spacecrafc[C】//ProceedingofIEEE.1989,77(3):
■嚣瑟圈露蕊穗麓翟熬蘸凛翟嚣鼹豳襄蕊
463—477.
ceed}ngs
C
S,
Ranginq
Trans
performance
on
综述文章(Reviews)
eVleW
崔
IGARSS2000.IEEE2000
International,2000,
f51
GARDNERofsate川teJaser
Remote
4:1778—1780.
aItimetersfJl.
EEE
Geoscience,
[18]KAWAMURA
DAR:ELlSE
Y,IMAIT.Developmentofspaceborne
Li.
Sensinq,1992,30(5):1061—1072.
[6]高军,戴永江,王丽霞.星载主动光学遥感技术现状[J].航天
返回与遥感,2000.21(2):14—22
GAOJun,DAlYongjiang,WANGLjxia.Statusofspace—
basedactiveopticaIremotesensingcovery&Remote
(Experimental
and
Lidar
ln
SpaceEquipmenl)
[C].LasersrI9]KASE
EIectro—Optics1999,PacificRimCon—
ference.1999,2:270一271.
T,ABE
K,HOTTAT,e}a^LAL-T:LaserAItimeter
[J].Spacecraft
Re—
forlunaexploringsatel|iteop
Selene[J】.NEC
Res&DeVeI—
Sensjnq,2000,21f2):14—22.2003,44(2):175—180,
[7】杨洋.激光雷达在大气测量中的应用[J】现代物理知识,
2001,13(3):31—32.
YANGYang.App|icatiOnsOfIldartOatmOsphericmea—
[20】汪凌美国航天飞机雷达地形测绘使命简介[J].测绘通报,
2000.12:38—40.
WANGLjng.AbriefintrOductiOnlOUSshuttIeradarf0一
pography
surement[J】.Modern[8】SMlTH
Physics,2001,1
3(3):31—32.
GA,efa/.Topog—
of
mission[J】.BuIIetin
of
SurVeyingandMapping,
,
DE,ZUBERMT,NEUMANN
2000.12:38—40.
raphyofthemoonfromtheCIementine|idar『J1.Journal[21]李德仁.论21世纪遥感与GIS的发展[J】.武汉大学学报
(信息科学版),2003,28(2):127~131.
GeophysicsResearch,1997,101(E1):1591—1611.
『91ABSHlRE
J
B,×IAOLISUN,AFZAlRS
MarsorbiterL|Deren.TOwardsand
the
deVeIOpmentOfremotesensing
Iaseraltimeter:receiver
mOdelandperfOrmanceanalVsis
GlSinthe21stCentury【J].Geometricsandlnfor—
ScIenceofWuhanUniVersily
[J].AppIied0ptics,2000,39(15):2449—2460.【10]NEUMANNGA,ABSHlRE
Mars
J
mation
(1nfScied),2003,
B,AHARONSONO,era/.
Dulse
28(2):127—131.
【22】王广昌,张曙.星载激光雷达发展概况[J】.光电子技术与信
息,1996,9(5):1—6
OrbiterIasera川meterwidlhmeasurements
andfootprint—scaIeroughness【J】.GeophysicaIResearch
Letters.2003,30(11):1561—1564.[11】COLO
T
V悄NG
asterOid
rendezvOus
Guangchang,ZHANGShu.RecentprOgress
On
D,CHENGAF,ZUBERM,efa^TheIaser
On
spaceborne
Iidar[J】,0ptoeIectronicTechnoIogy&lnfor—
ranaefinderthe
near
earth
matIon,1996,9(5):1—6.
spacecraft[J].ActaAstronautica.1996,39(1—4):303—313.[12】COLO
T
[23]胡明城.空间大地测量的最新进展(II)[J】.测绘科学,2001,
26(4):53—56.
HU
D.NEARIaserrangeflnder:AlooIforthemap—
pingandtopoIogicstudyofasterold433Eros【J】.Johns
HopklnsAPLTechnical
Mingcheng.RecentadVancesinspacegeodesy(I|)
of
Digest,1998,19(2):142—157.(GLAS)on
ICESatmission:
[J].Science
56.
SurVeyingandMapplng,2001,26(4):53—
『131ABSHfRE
J
B,SUNXfAOLf,RIRISH,efa,Geoscience
System
the
LaserAItimeterPre—Iaunch
[24]鄂栋臣,徐莹,张小红.星载激光测高及其在极地的应用研
究分析[J].极地研究,2006,18(2):148—155.
E
andon—orbitmeasurementperformance[C】//
and
Remote
Geoscjence
SensjngSymposjum,DOn9chen,XUYing,ZHANGXiaOhOng.PreJjmjnary
IGARSS703.PrOceedinas2003IEEEInternatiOnal,2003.
study0fappIicatiOnOfsate}IiteIaseraltimetrytechnOIOgy
in
r141GLAS
lnstrument
Team.GeoscienceIaseraltimetersys—
poIarregion
【J】ChlneseJournalofPoIarResearch,
tempreliminarydesignreView【R/OL】.NASAGoddard
2006,18(2):148—155,[25】BRENNER
A
SpaceFIightCenter,1998(1):12—14,[2007】.http:,,ice—sal.gsfc.nasa.gov/.
C,efa,DeriVationofrangeandrangedis—
waVefOrmanaIysisfOrsurface
and
tribu“0nsfrOmIaserpulse
geoscience
IaseraItimeter
system
eleVations,
f151GLAS
scienceteam
rOughness,s10pe,VegetaliOnheighls,
GLASsejencerequjrementsdocument[R,OL]。CenterforSpaceResearch,UniversityofTexasatAustin,
GLASa190rjthmtheOretjcaIbasjsdOcument,VersiOn2,O
[1997—
[R/OL].r1999].htlp://icesa{.gsfc.nasa.goV/.[26]ZWALLY
laSerand
H
10】.hnp://icesat.gsfc.nasa.gov/.
【16]王建宇,洪光烈.激光主动遥感技术及其应用[J]激光与红
外,2006.36(S):742—748.
VVANGJianyu,HONGGuang.TechnOIOgiesandapp|i—
cationsoflaseractlveremotesensing
J,SCHUTZB,ABDALATlW,efa/.ICESaf’s
pOIar
ice,
measurementsOf
atmOsphere,
Ocean
Iand[J】.JournaI
of
Geodynamics,2002,34(3—4):
405—445.
fJl.Laser&In—
a/.Cloud
[27]吴桂英.空间多普勒和后向散射激光雷达的应用.光机电信
息,1996,13(4):30—34.
WU
and
frared,2006.36(S):742—748.
[17]SUGIMOTON,LIUZhaoyan,VOELGER
P,ef
Guiylng.AppIicationsOf
spaceDOppIer
Iidar
andaerOsOlObservatiOnplannedwitht}1espace—bOrne|Idar”ELISE“andtheATMOS—B1/ERMIidar[C】//Geo—
science
and
RemOte
backscattering30—34.
LiDAR[J】0MEInformation,1996,13(4):
SensingSympOsium,2000,
PrO一
(责任编辑朱宇)
星载激光雷达的发展与应用
作者:作者单位:
李然, 王成, 苏国中, 张珂殊, 唐伶俐, 李传荣, LI Ran, WANG Cheng, SU Guozhong , ZHANG Keshu, TANG Lingli, LI Chuanrong
李然,唐伶俐,LI Ran,TANG Lingli(中国科学院遥感卫星地面站,北京,100086), 王成,苏国中,张珂殊,李传荣,WANG Cheng,SU Guozhong,ZHANG Keshu,LI Chuanrong(中国科学院光电研究院,北京,100080)科技导报
SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW2007,25(14)6次
刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
参考文献(27条)
1. 罗志清;张惠荣;昊强 机载LiDAR技术[期刊论文]-信息技术 2006(02)2. 李松 星载激光测高仪发展现状综述[期刊论文]-光学与光电技术 2004(06)3. 徐代升;黄庚华;舒嵘 星载激光高度计综合性能分析[期刊论文]-红外 2005(01)
4. BUFTON J L Laser altimetry measurement from aircraft and spacecraft[外文期刊] 1989(03)5. GARDNER C S Ranging performance of satellite laser altimeters[外文期刊] 1992(05)6. 高军;戴永江;王丽霞 星载主动光学遥感技术现状 2000(02)
7. 杨洋 激光雷达在大气测量中的应用[期刊论文]-现代物理知识 2001(03)
8. SMITH D E;ZUBER M T;NEUMANN G A Topography of the moon from the Clementine lidar 1997(E1)9. ABSHIRE J B;XIAOLI SUN;AFZA1 R S Mars orbiter laser altimeter:receiver model and performanceanalysis [外文期刊] 2000(15)
10. NEUMANN G A;ABSHIRE J B;AHARONSON O Mars orbiter laser altimeter pulse width measurements andfootprint-scale roughness[外文期刊] 2003(11)
11. COLO T D;CHENG A F;ZUBER M The laser rangefinder on the near earth asteroid rendezvous spacecraft 1996(1-4)
12. COLO T D NEAR laser rangefinder:A tool for the mapping and topologic study of asteroid 433 Eros1998(02)
13. ABSHIRE J B;SUN XIAOLI;RIRIS H Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) on the ICESatmission:Pre-launch and on-orbit measurement performance[外文会议] 2003
14. GLAS Instrument Team Geoscience laser altimeter system preliminary design review 199815. GLAS science team geoscience laser altimeter system GLAS science requirements document 199716. 王建宇;洪光烈 激光主动遥感技术及其应用[期刊论文]-激光与红外 2006(S)
17. SUGIMOTO N;LIU Zhaoyan;VOELGER P Cloud and aerosol observation planned with the space-borne lidar"ELISE" and the ATMOS-B1/ERM lidar[外文会议] 2000
18. KAWAMURA Y;IMAI T Development of spaceborne LiDAR; ELISE (Experimental Lidar In Space Equipment)[外文会议] 1999
19. KASE T;ABE K;HOTTA T LALT:Laser Altimeter for luna exploring satellite Selene 2003(02)20. 汪凌 美国航天飞机雷达地形测绘使命简介[期刊论文]-测绘通报 2000(12)
21. 李德仁 论21世纪遥感与GIS的发展[期刊论文]-武汉大学学报(信息科学版) 2003(02)22. 王广昌;张曙 星载激光雷达发展概况 1996(05)
23. 胡明城 空间大地测量的最新进展(Ⅱ)[期刊论文]-测绘科学 2001(04)
24. 鄂栋臣;徐莹;张小红 星载激光测高及其在极地的应用研究分析[期刊论文]-极地研究 2006(02)
25. BRENNER A C Derivation of range and range distributions from laser pulse waveform analysis forsurface elevations,roughness,slope,and vegetation heights,GLAS algorithm theoretical basisdocument,Version 2.0 1999
26. ZWALLY H J;SCHUTZ B;ABDALATI W ICESat's laser measurements of polar ice,atmosphere,ocean and land 2002(3-4)
27. 吴桂英 空间多普勒和后向散射激光雷达的应用 1996(04)
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1. 刘刚. 史伟哲. 尤睿. LIU Gang. SHI Weizhe. YOU Rui 美国云和气溶胶星载激光雷达综述[期刊论文]-航天器工程2008,17(1)
2. 高军. 杨俊锋. 韩红玉 星载激光雷达概念研究[会议论文]-2000
3. 卜令兵. 单坤玲. 吕晶晶. 曹念文. 官莉. 黄兴友. 王振会. BU Ling-bing. SHAN Kun-ling. LU Jing-jing. CAO Nian-wen . GUAN Li. HUANG Xing-you. WANG Zhen-hui 云和气溶胶探测星载激光雷达及其应用[期刊论文]-光学与光电技术2009,7(4)
引证文献(6条)
1. 姜宁远. 李磊 倾斜地形回波波形对测距的影响[期刊论文]-无线通信技术 2009(3)
2. 苏国中. 高红. 丁向辉. 王成 星载多回波LiDAR数据提取地形参数算法应用研究[期刊论文]-航天器工程 2009(5)3. 朱宇. 王芷. 齐志红 中国航天——从航天大国走向航天强国[期刊论文]-科技导报 2007(23)4. 陈利. 贾友. 张尔严 激光雷达技术及其应用[期刊论文]-河南理工大学学报(自然科学版) 2009(5)5. 周志强. 岳彩荣. 徐天蜀. 李毅. 王晓宁 森林高度遥感估测研究综述[期刊论文]-现代农业科技 2012(2)6. 段祝庚. 肖化顺 基于GLAS数据的森林生物量估算研究进展[期刊论文]-林业资源管理 2013(1)
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