激光雷達
激光雷達是用激光器作為發射光源，采用光電探測技術手段的主動遙感設備。
激光雷達是激光技術與現代光電探測技術結合的先進探測方式。由發射係統、接收係統、信息處理等部分組成。發射係統是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導體激光器及波長可調諧的固體激光器以及光學擴束單元等組成；接收係統采用望遠鏡和各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等組合。
激光雷達采用脈衝或連續波2種工作方式，探測方法按照探測的原理不同可以分為米散射、瑞利散射、拉曼散射、布裏淵散射、熒光、多普勒等激光雷達。
曆史
起源
自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝第一張像片以來，利用像片製作像片平麵圖(X、Y)技術一直沿用至今。
到了1901年荷蘭人Fourcade發明了攝影測量的立體觀測技術，使得從二維像片可以獲取地麵三維數據(X、Y、Z)成為可能。一百年以來，立體攝影測量仍然是獲取地麵三維數據最精確和最可靠的技術，是國家基本比例尺地形圖測繪的重要技術。
發展
隨著科學技術的發展和計算機及高新技術的廣泛應用，數字立體攝影測量也逐漸發展和成熟起來，並且相應的軟件和數字立體攝影測量工作站已在生產部門普及。但是攝影測量的工作流程基本上沒有太大的變化，如航空攝影-攝影處理-地麵測量(空中三角測量)-立體測量-製圖(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本沒有大的變化。這種生產模式的周期太長，以致於不適應當前信息社會的需要，也不能滿足“數字地球”對測繪的要求。
LIDAR測繪技術空載激光掃瞄技術的發展，源自1970年，美國航天局的研發。因全球定位係統（GPS）及慣性導航係統（INS）的發展，使精確的即時定位及姿態付諸實現。德國Stuttgart大學於1988到1993年間將激光掃描技術與即時定位定姿係統結合，形成空載激光掃描儀（Ackermann-19）。之後，空載激光掃瞄儀隨即發展相當快速，約從1995年開始商業化，目前已有10多家廠商生產空載激光掃瞄儀，可選擇的型號超過30種。研發空載激光掃瞄儀的原始目的是觀測多重反射的觀測值，測出地表及樹頂的高度模型。由於其高度自動化及精確的觀測成果用空載激光掃瞄儀為主要的DTM生產工具。
軍事用途
激光掃描方法不僅是軍內獲取三維地理信息的主要途徑，而且通過該途徑獲取的數據成果也被廣泛應用於資源勘探、城市規劃、農業開發、水利工程、土地利用、環境監測、交通通訊、防震減災及國家重點建設項目等方麵，為國民經濟、社會發展和科學研究提供了極為重要的原始資料，並取得了顯著的經濟效益，展示出良好的應用前景。
低機載LIDAR地麵三維數據獲取方法與傳統的測量方法相比，具有生產數據外業成本低及後處理成本的優點。目前，廣大用戶急需低成本、高密集、快速度、高精度的數字高程數據或數字表麵數據，機載LIDAR技術正好滿足這個需求，因而它成為各種測量應用中深受歡迎的一個高新技術。
快速獲取高精度的數字高程數據或數字表麵數據是機載LIDAR技術在許多領域的廣泛應用的前提，因此，開展機載LIDAR數據精度的研究具有非常重要的理論價值和現實意義。在這一背景下，國內外學者對提高機載LIDAR數據精度做了大量研究。
由於飛行作業是激光雷達航測成圖的第一道工序，它為後續內業數據處理提供直接起算數據。按照測量誤差原理和製定“規範”的基本原則，都要求前一工序的成果所包含的誤差，對後一工序的影響應為最小。因此，通過研究機載激光雷達作業流程，優化設計作業方案來提高數據質量，是非常有意義的。
LiDAR的基本原理
LIDAR是一種集激光，全球定位係統(GPS)和慣性導航係統(INS)三種技術與一身的係統，用於獲得數據並生成精確的DEM。這三種技術的結合，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑。它又分為目前日臻成熟的用於獲得地麵數字高程模型(DEM)的地形LIDAR係統和已經成熟應用的用於獲得水下DEM的水文LIDAR係統，這兩種係統的共同特點都是利用激光進行探測和測量，這也正是LIDAR一詞的英文原譯，即：LIght Detection And Ranging-LIDAR。
激光本身具有非常精確的測距能力，其測距精度可達幾個厘米，而LIDAR係統的精確度除了激光本身因素，還取決於激光、GPS及慣性測量單元(IMU)三者同步等內在因素。隨著商用GPS及IMU的發展，通過LIDAR從移動平台上（如在飛機上）獲得高精度的數據已經成為可能並被廣泛應用。