［科学时报 祝魏玮 郝俊报道］“这是一项极具发展和应用潜力的对地观测技术。激光雷达技术和成像光谱技术、成像雷达技术一起，并列为对地观测领域三大前沿技术。”
日前在京召开的首届全国激光雷达对地观测高级学术研讨会上，大会主席、中国科学院对地观测与数字地球科学中心主任郭华东介绍了激光雷达应用于对地观测领域的最新动向。
重大项目凸显
激光雷达应用潜力
激光和雷达都是发明于上世纪的尖端技术。如今，集二者于一身的激光雷达系统正日益显现其巨大的应用潜力。凭借能够精确、主动、快速获取目标三维空间信息的优势，激光雷达已成功应用于地形测绘、资源探测、环境调查及城市规划等领域，乃至全球变化研究。
7月9日，科技部正式启动了全球变化研究这一国家重大科学研究计划，针对全球变化研究中的优先领域和关键问题开展基础性、战略性、前瞻性研究。全国政协教科文卫体委员会主任、科技部原部长徐冠华在本次论坛的开幕式上强调：“激光雷达技术将会在这些研究中发挥优势，并将为我国经济社会可持续发展发挥更为显著的作用。”
相比摄影测量，激光雷达能够直接获取目标的三维坐标，采集的数据精度高，同时对植被具有极强的穿透能力，可以探测到植被覆盖下的真实地形。
郭华东在接受《科学时报》采访时介绍，利用激光雷达可以将森林植被中的树叶、树枝、树干信息测量出来，可得到森林蓄积量，并进一步估算碳储量，这是全球变化研究的一个重要方面。
不仅如此，徐冠华还表示，在“973”项目“空间观测全球变化敏感因子的机理与方法”、“863”计划全球变化遥感研究等重点项目中，激光雷达也将发挥重要作用。
应用使激光雷达发展
驶入快车道
激光雷达系统的研制以激光测距技术为基础，开始于上世纪60年代末第一个激光海水测深系统的研制成功，通过直接测距与定位得到浅海地形（DEM）。美国NASA在1994年和1997年先后两次将航天激光测高仪安装在航天飞机上，用以建立高精度全球控制点数据库。2002年，美国又提出了地学激光测高系统（GLAS）计划，并成功将携带该传感器的ICESat卫星发射上天。
2004年底，山西亚太遥感公司从国外购买了我国第一套成熟的机载激光雷达系统，开始了我国激光雷达遥感应用和产业化的进程。尽管这样一套设备造价达上千万元人民币，但由于激光雷达巨大的市场需求和应用潜力，我国已相继购买了近20套机载激光雷达设备。
“随着技术能力的不断提升，激光雷达技术将服务于更为宽广的领域。”本次大会组委会主席、中科院对地观测与数字地球科学中心研究员王成表示，“相较于成像光谱和成像雷达这两种遥感技术，激光雷达具有主动性、高精度、高分辨率等优势。”
“能够更加精细地获取探测对象的三维信息，能使激光雷达在诸如文物考古、三维重建等需要精细刻画的领域具有很好的用武之地。”研讨会上，两院院士李德仁在介绍敦煌研究院开展的敦煌数字化研究中有关激光雷达应用的情况时表示。
正是巨大的市场需求和广泛的应用领域，促使激光雷达技术飞速发展。研讨会开幕仅半天时间，已经有企业收到了14台激光器的订单。2005年初，我国相关科研机构便开始了自主产权的LiDAR硬件系统研制，目前已进行了多次航空遥感飞行实验。
不过，郭华东也坦言：“目前，我国自主知识产权的激光雷达系统距离商业化还有一段距离。”
王成说：“主要差距还在硬件研制方面，大部分核心元器件和设备还主要依靠进口；另外，对数据的有效利用、数据处理的关键技术和应用领域还需深入研究和拓宽。”
在激光雷达应用如火如荼开展的同时，关于激光雷达的前沿技术研究也一刻没有停止。在成功将携带地学激光测高系统传感器的卫星发射升空后，NASA计划在2015年前，使星载激光雷达系统的激光测高精度达到厘米级。
中科院高技术局局长田静在研讨会开幕式上表示，我国已经认识到了激光雷达在对地观测技术中的重要作用，并投入了相当的财力与人力，如在“十一五”科技规划以及中国科学院知识创新重要方向性项目中都已布置了研制我国自主激光雷达系统的任务，在“十二五”期间中科院还将继续相关任务的部署。
《科学时报》 (2010-7-23 A1 要闻)
