激光雷达测量技术（ LiDAR）是当今测绘业界先进的遥感测量手段，是继 GPS空间定位 系统之后又一项测绘技术新突破。自 20世纪 60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术，与成像光谱、成像雷达共同被誉为对地观测三大核心技术。迄今为止，激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展，已成为航空遥感领域主流之一，其应用已超出传统测量、遥感以及近景测量所覆盖的范围，成为一种独特的数据获取方式。 LIDAR技术具有高精度、高分辨率、高自动化且高效率的优势，集激光扫描、全球定位系统和惯性导航系统技术于一身，同时配备高分辨率数码相机，可实现对目标的同步测量，生成高密度激光点云数据， 已成为世界各国进行大面积地表数据采集的重要主流与趋势。与传统摄影测量技术相比，激光雷达技术生成三维信息更快、更准确，特别能穿透地表覆盖的森林植被快速获取地形信息的能力，具有其他技术无可比拟的优势。采用激光雷达技术获取地面及其覆盖物（植被、电力线等）的精确三维坐标 ,生成高精度地形信息 ,可作为土地利用、工程建设规划、 城市管理、河海地形、 水库大坝、山坡检测、防灾、矿业、农业、林业、公共管理等方面数字化、自动化等应用基础。

 激光雷达技术基本原理 

激光雷达是一种有效的主动遥感技术，通过发射激光脉冲及精准的量测回波所经过的时间计算传感器与目标物之间的距离，再结合飞行器姿态信息、位置信息进行相关解算和坐标转换可以得到高精度的三维数据。 机载激光雷达系统主要由飞行平台、 激光测距系统、 全球定位系统（ GPS）、惯性导航系统（ INS）以及相关的控制存储单元组成。激光测距系统是激光雷达的核心组成部分，通过发射、接收激光信号可以精确测量发射器和目标物的距离。激光测距一般采用方式：脉冲测距和连续波的相位差测距。连续波激光器市场上较为少见，因此现有的激光雷达系统多采用脉冲测距的方式。通过激光器发射一束窄脉冲，与目标物接触后产生反射，并通过接收器接收回波信号。由于脉冲的速度已知（光速），接收器可以精确测量脉冲发射到接收到反射信号的时间，从而获得目标物与激光器的距离，其测量精度常常可以达到毫米级。随着激光雷达技术的发展， 激光雷达的飞行平台可以根据需要和实际作业条件进行多种 选择，目前常见的搭载平台有小型飞机、固定翼飞机、直升飞机、无人机、动力三角翼、无人飞艇等。

激光雷达优势

直接获取目标三维信息：利用 POS和激光信息直接获取具有真实地理坐标的目标三维信息

自动化程度高：对目标区域进行全自动数据获取

受天气影响小：主动遥感，通过主动发射激光脉冲进行数据采集

精度高：测距精度最高可以达到毫米级别

穿透能力强：可以穿透植被获取高精度地形信息

快速进行数据获取：每秒最多可发射数千万个点，快速进行大面积数据获取

图1 激光雷达技术可以穿透茂密植被获取厘米级地表信息

图2 激光雷达获取的高精度DEM可以清晰的看到地表特征

机载LiDAR测量技术的出现和发展，为地理空间三维信息获取，提供了全新的技术手段，它被誉为是继全球定位系统以来在测绘遥感领域的又一场技术革命。习近平在2018年召开的第三次中央财经会议上发表重要讲话强调，加强自然灾害防治关系国计民生，要建立高效科学的自然灾害防治体系，提高全社会自然灾害防治能力，随着自然资源部的组建和职能转变，陆昊部长也多次强调要将行政逻辑和技术手段结合起来，进一步提高地质灾害调查与预警监测水平。特别是利用无人机遥感、机载激光雷达等新型测绘遥感技术，解决灾害在哪里，什么时候发生等重点问题。       

预计未来2~3年，基于地质灾害防治行业，机载激光雷达技术将会迎来爆发式增长。尤其以西南片区包括四川、云南、贵州、西藏、重庆等地，这些区域山高坡陡，植被茂密，地质灾害易发频发。国家近三年以来不断在加大地质灾害“三查”体系的投入和建设力度。由成都理工大学国家重点实验室许强教授团队为首的科学家，在自然资源部体系内，首次提出“空天地内”一体化“三查体系”以来，已经得到应急管理部、自然资源部、贵州省自然资源厅、贵州省应急管理厅、四川省自然资源厅、四川省应急管理厅的高度认可。目前，该“三查体系”已经在四川省丹巴、茂县、小金以及九寨沟地震灾后重建区域予以应用，共计投入经费约3500万余元。同时贵州省也开始大力推广“三查”体系，目前已经飞行约50平方试点区域，预计在2019年将投入约1000平方千米面积开展“三查”体系的地质灾害巡排查工作。