Lidar ( / ˈ l aɪ d ɑːr / , คำย่อของlight detection and ranging ^{[ 1 ]}หรือlaser imaging, detection, and ranging , ^{[ 2 ]}มักเขียนเป็นLiDAR ) เป็นวิธีการกำหนดระยะทาง โดยการเล็ง เลเซอร์ไปยังวัตถุหรือพื้นผิวและวัดเวลาที่แสงสะท้อนกลับมายังตัวรับ Lidar อาจทำงานในทิศทางคงที่ (เช่น แนวตั้ง) หรืออาจสแกนทิศทางต่างๆ ในรูปแบบพิเศษของการสแกน 3 มิติและการสแกนด้วยเลเซอร์^{[ 3 ]}

Lidar มีการใช้งาน ทั้งบนบก ในอากาศ และแบบเคลื่อนที่^{[ 4 ] [ 5 ]}โดยทั่วไปจะใช้ในการสร้างแผนที่ความละเอียดสูง โดยมีการประยุกต์ใช้ใน^{การสำรวจ ธรณีวิทยา ภูมิสารสนเทศ โบราณคดี ภูมิศาสตร์ ธรณีวิทยา ธรณีสัณฐานวิทยา แผ่นดินไหววิทยา ป่าไม้ ฟิสิกส์บรรยากาศ [} 6 ]การนำทางด้วยเลเซอร์การทำแผนที่แบบกวาดด้วยเลเซอร์จากอากาศ( ALSM ) ^{และการ}วัดความสูงด้วยเลเซอร์ใช้ในการสร้างภาพ 3 มิติแบบ ดิจิทัล ของพื้นที่บนพื้นผิวโลกและก้นมหาสมุทรในเขตน้ำขึ้นน้ำลงและใกล้ชายฝั่งโดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นของแสง นอกจากนี้ยังมีการใช้งานเพิ่มมากขึ้นในการควบคุมและนำทางสำหรับรถยนต์ไร้คนขับ^{[ 7 ]}และสำหรับเฮลิคอปเตอร์Ingenuityในเที่ยวบินทำลายสถิติเหนือภูมิประเทศของดาวอังคาร^{[ 8 ]} นับตั้งแต่นั้น มาLidar ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการวิจัยบรรยากาศและอุตุนิยมวิทยาเครื่องมือ Lidar ที่ติดตั้งบนเครื่องบินและดาวเทียมใช้ในการสำรวจและทำแผนที่ ตัวอย่างล่าสุดคือ Lidar วิจัยทางอากาศขั้นสูงเชิงทดลองของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา^{[ 9 ]} NASAได้ระบุว่า Lidar เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้ยานลงจอดบนดวงจันทร์แบบหุ่นยนต์และแบบมีลูกเรือในอนาคตสามารถลงจอดได้อย่างแม่นยำและปลอดภัยโดยอัตโนมัติ^{[ 10 ]}

แนวคิดหลักของไลดาร์เกิดขึ้นจากEH Syngeในปี พ.ศ. 2473 ซึ่งเขาได้จินตนาการถึงการใช้ไฟฉายกำลังสูงเพื่อสำรวจชั้นบรรยากาศ^{[ 11 ] [ 12 ]}

ภายใต้การกำกับดูแลของ Malcolm Stitch บริษัท Hughes Aircraftได้นำระบบคล้ายไลดาร์ระบบแรกมาใช้ในปี พ.ศ. 2504 ^{[ 13 ] [ 14 ]}ไม่นานหลังจากที่เลเซอร์ถูกประดิษฐ์ขึ้น ระบบนี้มีจุดประสงค์เพื่อการติดตามดาวเทียม โดยผสมผสานการถ่ายภาพด้วยเลเซอร์โฟกัสเข้ากับความสามารถในการคำนวณระยะทางโดยการวัดเวลาที่สัญญาณส่งกลับมาโดยใช้เซ็นเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เก็บข้อมูลที่เหมาะสม เดิมทีเรียกว่า "Colidar" ซึ่งเป็นคำย่อของ "coherent light detecting and ranging" ^{[ 15 ]}มาจากคำว่า " radar " ซึ่งเป็นคำย่อของ "radio detection and ranging" เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ เครื่องวัด ความสูงด้วยเลเซอร์ และหน่วยไลดาร์ ทั้งหมดล้วนพัฒนามาจากระบบ colidar รุ่นแรกๆ

การประยุกต์ใช้ระบบโคลิดาร์บนพื้นดินในทางปฏิบัติครั้งแรกคือ "โคลิดาร์ มาร์ค II" ซึ่งเป็นเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ขนาดใหญ่คล้ายปืนไรเฟิลที่ผลิตในปี 1963 มีระยะทำการ 11 กิโลเมตรและความแม่นยำ 4.5 เมตร เพื่อใช้สำหรับการกำหนดเป้าหมายทางทหาร^{[ 16 ] [ 14 ]}การกล่าวถึงคำว่า lidar เป็นครั้งแรกในฐานะคำเดี่ยวๆ ในปี 1963 ชี้ให้เห็นว่าคำนี้มีที่มาจากการผสมคำระหว่าง " แสง " และ "เรดาร์": "ในที่สุดเลเซอร์อาจเป็นตัวตรวจจับที่มีความไวสูงมากสำหรับความยาวคลื่นเฉพาะจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไป ในขณะเดียวกันก็มีการใช้เพื่อศึกษาดวงจันทร์โดยใช้ 'lidar' (เรดาร์แสง)..." ^{[ 17 ] [ 18 ]} บางครั้งมีการใช้ ชื่อ " เรดาร์โฟโตนิก " เพื่อหมายถึงการหาช่วงระยะสเปกตรัมที่มองเห็นได้เช่น lidar ^{[ 19 ] [ 20 ]}

การใช้งาน Lidar ครั้งแรกอยู่ในด้านอุตุนิยมวิทยา ซึ่งศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติใช้ในการวัดเมฆและมลพิษ^{[ 21 ]}ประชาชนทั่วไปเริ่มตระหนักถึงความแม่นยำและประโยชน์ของระบบ lidar ในปี 1971 ระหว่าง ภารกิจ Apollo 15เมื่อนักบินอวกาศใช้เครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์เพื่อทำแผนที่พื้นผิวของดวงจันทร์ แม้ว่าภาษาอังกฤษจะไม่ใช้คำว่า "radar" เป็นคำย่ออีกต่อไป (เช่น ไม่ใช้ตัวพิมพ์ใหญ่) แต่คำว่า "lidar" ก็ยังใช้ตัวพิมพ์ใหญ่เป็น "LIDAR" หรือ "LiDAR" ในเอกสารบางฉบับตั้งแต่ช่วงปี 1980 เป็นต้นมา ไม่มีข้อตกลงร่วมกันเกี่ยวกับการใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ เอกสารต่างๆ อ้างถึง lidar ว่า "LIDAR", "LiDAR", "LIDaR" หรือ "Lidar" USGSใช้ทั้ง "LIDAR" และ "lidar" ในบางครั้งในเอกสารเดียวกัน^{[ 22 ]}นิวยอร์กไทมส์ส่วนใหญ่ใช้ "lidar" สำหรับบทความที่เขียนโดยทีมงาน^{[ 23 ]}แม้ว่าแหล่งข่าวที่ร่วมให้ข้อมูลเช่นรอยเตอร์อาจใช้ Lidar ก็ได้^{[ 24 ]}

หลักการพื้นฐานของการวัดเวลาการเดินทางของแสงเลเซอร์ที่นำมาประยุกต์ใช้ในการวัดระยะด้วยเลเซอร์

บินเหนือป่าอะมาโซนของบราซิลด้วยเครื่องมือวัดระยะด้วยแสงเลเซอร์ (lidar)

ภาพเคลื่อนไหวแสดงดาวเทียมเก็บรวบรวมข้อมูลแผนที่ระดับความสูงดิจิทัลเหนือลุ่มแม่น้ำคงคาและพรหมบุตรโดยใช้ระบบไลดาร์

Lidar ใช้ แสง อัลตราไวโอเลตแสงที่มองเห็นได้หรือ แสง อินฟราเรดใกล้เพื่อสร้างภาพวัตถุ สามารถกำหนดเป้าหมายวัสดุได้หลากหลายประเภท รวมถึงวัตถุที่ไม่ใช่โลหะ หิน ฝน สารประกอบทางเคมีละออง ลอย เมฆและแม้แต่โมเลกุล เดี่ยว ^{[ 6 ]} ลำแสงเลเซอร์แคบๆ สามารถสร้างแผนที่ลักษณะทางกายภาพด้วย ความละเอียดสูงมากตัวอย่างเช่น เครื่องบินสามารถสร้างแผนที่ภูมิประเทศด้วยความละเอียด 30 เซนติเมตร (12 นิ้ว) หรือดีกว่า^{[ 25 ]}

ความยาวคลื่นจะแตกต่างกันไปตามเป้าหมาย: ตั้งแต่ประมาณ 10  ไมโครเมตร ( อินฟราเรด ) ถึงประมาณ 250  นาโนเมตร ( อัลตราไวโอเลต ) โดยทั่วไป แสงจะสะท้อนผ่านการกระเจิงย้อนกลับซึ่งแตกต่างจากการสะท้อนบริสุทธิ์ที่อาจพบได้ในกระจกเงา การกระเจิงประเภทต่างๆ ถูกนำมาใช้สำหรับการใช้งานไลดาร์ที่แตกต่างกัน: ที่พบได้บ่อยที่สุดคือการกระเจิงแบบเรย์ลีการกระเจิงแบบมี การกระเจิงแบบรามานและการเรืองแสง^{[ 6 ]}การผสมผสานความยาวคลื่นที่เหมาะสมสามารถทำให้สามารถทำแผนที่ระยะไกลของเนื้อหาในชั้นบรรยากาศได้โดยการระบุการเปลี่ยนแปลงที่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นในความเข้มของสัญญาณที่ส่งกลับมา^{[ 26 ]} บางครั้งมีการใช้ชื่อ "เรดาร์โฟโตนิก" เพื่อหมายถึงการหาช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้เช่นไลดาร์^{[ 19 ] [ 20 ]}แม้ว่าเรดาร์โฟโตนิกจะหมายถึงการหาช่วงความถี่วิทยุโดยใช้ส่วนประกอบ โฟโตนิกส์ อย่างเคร่งครัดกว่าก็ตาม

ระบบไลดาร์จะกำหนดระยะห่างของวัตถุหรือพื้นผิวด้วยสูตร : ^{[ 27 ]}

${\displaystyle d={\frac {c\cdot t}{2}}}$

โดยที่cคือความเร็วแสงdคือระยะห่างระหว่างตัวตรวจจับกับวัตถุหรือพื้นผิวที่กำลังตรวจจับ และtคือเวลาที่แสงเลเซอร์ใช้ในการเดินทางไปยังวัตถุหรือพื้นผิวที่กำลังตรวจจับ แล้วเดินทางกลับมายังตัวตรวจจับ

ระบบตรวจจับไลดาร์มีสองประเภท ได้แก่ การตรวจจับพลังงานแบบ "ไม่สอดคล้อง" หรือแบบตรง (ซึ่งส่วนใหญ่จะวัดการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดของแสงสะท้อน) และ การตรวจ จับแบบสอดคล้อง (เหมาะที่สุดสำหรับการวัดการเลื่อนดอปเปลอร์หรือการเปลี่ยนแปลงเฟสของแสงสะท้อน) โดยทั่วไประบบแบบสอดคล้องจะใช้การตรวจจับแบบเฮเทอโรไดน์ทางแสง [ ^{28 ] ซึ่ง}มีความไวมากกว่าการตรวจจับแบบตรงและช่วยให้สามารถทำงานได้ที่กำลังไฟต่ำกว่ามาก แต่ต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณที่ซับซ้อนกว่า

ทั้งสองประเภทใช้โมเดลพัลส์: ไม่ว่าจะเป็นไมโครพัลส์หรือพลังงานสูงระบบไมโครพัลส์ใช้พลังงานเป็นช่วงๆ พัฒนาขึ้นจากกำลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ประกอบกับความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเลเซอร์ ระบบเหล่านี้ใช้พลังงานในเลเซอร์น้อยกว่ามาก โดยทั่วไปอยู่ในระดับไมโครจูลและมักจะ "ปลอดภัยต่อดวงตา" หมายความว่าสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องมีมาตรการความปลอดภัย ระบบพลังงานสูงเป็นที่นิยมใช้ในการวิจัยบรรยากาศ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดพารามิเตอร์ของบรรยากาศ: ความสูง การแบ่งชั้น และความหนาแน่นของเมฆ คุณสมบัติของอนุภาคเมฆ ( สัมประสิทธิ์การดูดกลืน สัมประสิทธิ์การกระเจิงย้อนกลับการลดขั้ว ) อุณหภูมิ ความดัน ลม ความชื้น และความเข้มข้นของก๊าซติดตาม (โอโซน มีเทนไนตรัสออกไซด์ฯลฯ) ^{[ 6 ]}

เลเซอร์ ในช่วงความยาวคลื่น 600–1,000  นาโนเมตร เป็นเลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในงานที่ไม่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ กำลังสูงสุดของเลเซอร์ถูกจำกัด หรือใช้ระบบปิดอัตโนมัติที่ปิดเลเซอร์เมื่อถึงระดับความสูงที่กำหนด เพื่อความปลอดภัยต่อดวงตาของผู้คนที่อยู่บนพื้นดิน

เลเซอร์ 1,550 นาโนเมตร ซึ่งเป็นทางเลือกทั่วไปอีกทางหนึ่ง ปลอดภัยต่อดวงตาที่ระดับพลังงานค่อนข้างสูง เนื่องจากความยาวคลื่นนี้ถูกดูดซับโดยน้ำอย่างมากและแทบจะไม่ถึงเรตินา แม้ว่าเซ็นเซอร์กล้องอาจยังคงเสียหายได้^{[ 29 ] [ 30 ]}อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือเทคโนโลยีตรวจจับในปัจจุบันยังไม่ก้าวหน้ามากนัก ดังนั้นความยาวคลื่นเหล่านี้จึงมักใช้ในระยะไกลกว่าและมีความแม่นยำต่ำกว่า นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการใช้งานทางทหาร เนื่องจากเลเซอร์ 1,550 นาโนเมตรไม่สามารถมองเห็นได้ในแว่นมองกลางคืนซึ่งแตกต่างจากเลเซอร์อินฟราเรด 1,000 นาโนเมตรที่สั้นกว่า

โดยทั่วไปแล้ว ระบบไลดาร์สำหรับการทำแผนที่ภูมิประเทศทางอากาศจะใช้ เลเซอร์YAGแบบไดโอดปั๊มที่ความยาวคลื่น 1,064 นาโนเมตร ในขณะที่ระบบ บาธิเมตริก (การวิจัยความลึกใต้น้ำ) โดยทั่วไปจะใช้ เลเซอร์ YAG แบบไดโอดปั๊มที่ ความถี่คู่ 532 นาโนเมตร เนื่องจาก 532 นาโนเมตรสามารถทะลุผ่านน้ำได้โดยมี การลดทอนน้อยกว่า 1,064 นาโนเมตร การตั้งค่าเลเซอร์ประกอบด้วยอัตราการทำซ้ำของเลเซอร์ (ซึ่งควบคุมความเร็วในการเก็บข้อมูล) ความยาวพัลส์โดยทั่วไปเป็นคุณลักษณะของความยาวโพรงเลเซอร์ จำนวนรอบที่ต้องผ่านวัสดุขยาย (YAG, YLFเป็นต้น) และ ความเร็วของ Q-switch (การพัลส์) ความละเอียดของเป้าหมายที่ดีขึ้นจะได้รับด้วยพัลส์ที่สั้นกว่า หากตัวตรวจจับและอิเล็กทรอนิกส์ของตัวรับสัญญาณไลดาร์มีแบนด์วิดท์เพียงพอ^{[ 6 ]}

อาร์เรย์เฟสสามารถส่องสว่างไปในทิศทางใดก็ได้โดยใช้อาร์เรย์ขนาดเล็กของเสาอากาศแต่ละตัว การควบคุมจังหวะเวลา (เฟส) ของเสาอากาศแต่ละตัวจะส่งสัญญาณที่สอดคล้องกันไปยังทิศทางที่เฉพาะเจาะจง อาร์เรย์เฟสถูกนำมาใช้ในเรดาร์ตั้งแต่ทศวรรษ 1940 โดยใช้เสาอากาศเชิงแสงประมาณหนึ่งล้านตัวเพื่อสร้างรูปแบบการแผ่รังสีที่มีขนาดและทิศทางที่แน่นอน เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เฟสของเสาอากาศแต่ละตัว (ตัวส่งสัญญาณ) จะต้องถูกควบคุมอย่างแม่นยำ การใช้เทคนิคเดียวกันนี้ในระบบไลดาร์นั้นทำได้ยากมาก หรืออาจเป็นไปไม่ได้เลย ปัญหาหลักคือตัวส่งสัญญาณแต่ละตัวจะต้องมีความสอดคล้องกัน (ในทางเทคนิคแล้วมาจากออสซิลเลเตอร์หรือแหล่งกำเนิดเลเซอร์ "หลัก" เดียวกัน) มีขนาดประมาณความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมา (ช่วง 1 ไมครอน) เพื่อทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด โดยที่เฟสของพวกมันจะต้องถูกควบคุมด้วยความแม่นยำสูง

กระจกไมโครอิเล็กโทรเมคานิกส์ (MEMS)ไม่ได้เป็นของแข็งทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ขนาดที่เล็กกะทัดรัดทำให้มีข้อดีด้านต้นทุนหลายอย่างเช่นเดียวกัน เลเซอร์ตัวเดียวถูกส่งไปยังกระจกตัวเดียวที่สามารถปรับทิศทางเพื่อดูส่วนใดส่วนหนึ่งของสนามเป้าหมายได้ กระจกจะหมุนด้วยความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม ระบบ MEMS โดยทั่วไปทำงานในระนาบเดียว (จากซ้ายไปขวา) การเพิ่มมิติที่สองโดยทั่วไปต้องใช้กระจกตัวที่สองที่เคลื่อนที่ขึ้นลง หรืออีกทางหนึ่ง เลเซอร์อีกตัวสามารถกระทบกับกระจกตัวเดียวกันจากมุมอื่นได้ ระบบ MEMS อาจได้รับผลกระทบจากการกระแทก/การสั่นสะเทือน และอาจต้องมีการปรับเทียบซ้ำ^{[ 31 ]}

ความเร็วในการสร้างภาพได้รับผลกระทบจากความเร็วในการสแกน ตัวเลือกในการสแกนแนวราบและแนวดิ่ง ได้แก่ กระจกสะท้อนแสงแบบสั่นคู่ การใช้ร่วมกับกระจกสะท้อนแสงแบบหลายเหลี่ยม และเครื่องสแกนแบบสองแกนตัวเลือกทางด้านเลนส์มีผลต่อความละเอียดเชิงมุมและระยะที่สามารถตรวจจับได้ กระจกสะท้อนแสงแบบมีรูหรือตัวแยกแสงเป็นตัวเลือกในการรวบรวมสัญญาณสะท้อนกลับ

ระบบไลดาร์ใช้เทคโนโลยีตรวจจับแสงหลักสองประเภท ได้แก่ โฟโตดีเทคเตอร์แบบ โซลิดสเตทเช่นโฟโตไดโอด แบบซิลิคอนอะวาแลนซ์ หรือโฟโตมัลติพลายเออร์ ความไวของตัวรับสัญญาณเป็นอีกพารามิเตอร์หนึ่งที่ต้องพิจารณาให้สมดุลในการออกแบบระบบไลดาร์

เซ็นเซอร์ Lidar ที่ติดตั้งบนแพลตฟอร์มเคลื่อนที่ เช่น เครื่องบินหรือดาวเทียม จำเป็นต้องมีอุปกรณ์วัดเพื่อกำหนดตำแหน่งและทิศทางสัมบูรณ์ของเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวโดยทั่วไปประกอบด้วย ตัวรับสัญญาณ ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) และหน่วยวัดความเฉื่อย (IMU)

Lidar ใช้เซนเซอร์แบบแอคทีฟที่ให้แหล่งกำเนิดแสงของตัวเอง แหล่งพลังงานจะกระทบกับวัตถุ และพลังงานที่สะท้อนกลับจะถูกตรวจจับและวัดโดยเซนเซอร์ ระยะทางไปยังวัตถุจะถูกกำหนดโดยการบันทึกเวลาระหว่างพัลส์ที่ส่งผ่านและพัลส์ที่สะท้อนกลับ และโดยการใช้ความเร็วแสงในการคำนวณระยะทางที่เดินทาง^{[ 32 ]} Flash lidar ช่วยให้สามารถสร้างภาพ 3 มิติได้ เนื่องจากความสามารถของกล้องในการปล่อยแสงแฟลชขนาดใหญ่และตรวจจับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และมิติของพื้นที่ที่สนใจด้วยพลังงานที่สะท้อนกลับ ทำให้ได้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น เนื่องจากเฟรมที่จับภาพไม่จำเป็นต้องนำมาต่อกัน และระบบไม่ไวต่อการเคลื่อนไหวของแพลตฟอร์ม ส่งผลให้มีการบิดเบือนน้อยลง^{[ 33 ]}

การสร้างภาพสามมิติสามารถทำได้โดยใช้ทั้งระบบสแกนและระบบที่ไม่สแกน "เรดาร์เลเซอร์แบบมองเห็นภาพสามมิติ" เป็นระบบวัดระยะด้วยเลเซอร์ที่ไม่สแกน ซึ่งใช้เลเซอร์แบบพัลส์และกล้องแบบเกตความเร็วสูง ขณะนี้ได้เริ่มมีการวิจัยเกี่ยวกับการควบคุมทิศทางลำแสงเสมือนจริงโดยใช้ เทคโนโลยี การประมวลผลแสงดิจิทัล (DLP) แล้ว

การสร้างภาพด้วยไลดาร์ยังสามารถทำได้โดยใช้อาร์เรย์ของตัวตรวจจับความเร็วสูงและอาร์เรย์ตัวตรวจจับที่ไวต่อการปรับสัญญาณ ซึ่งโดยทั่วไปสร้างขึ้นบนชิปเดี่ยวโดยใช้ เทคนิคการผลิต CMOS ( complementary metal–oxide–semiconductor ) และ CMOS/CCD (hybrid CMOS/ charge-coupled device ) ในอุปกรณ์เหล่านี้ พิกเซลแต่ละพิกเซลจะทำการประมวลผลเฉพาะที่ เช่น การถอดรหัสสัญญาณหรือการควบคุมด้วยความเร็วสูง โดยแปลงสัญญาณลงมาเป็นอัตราวิดีโอเพื่อให้สามารถอ่านอาร์เรย์ได้เหมือนกล้อง การใช้เทคนิคนี้สามารถบันทึกพิกเซล/ช่องสัญญาณได้หลายพันพิกเซลพร้อมกัน^{[ 34 ]}กล้องไลดาร์ 3 มิติความละเอียดสูงใช้การตรวจจับแบบโฮโมไดน์ ด้วย ชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ CCD หรือCMOS ^{[ 35 ]}

ไลดาร์ภาพที่สอดคล้องกันใช้การตรวจจับเฮเทอโรไดน์อาร์เรย์สังเคราะห์เพื่อให้ตัวรับสัญญาณองค์ประกอบเดี่ยวที่จ้องมองสามารถทำหน้าที่เสมือนเป็นอาร์เรย์ภาพได้^{[ 36 ]}

ในปี 2014 ห้องปฏิบัติการลินคอล์นประกาศชิปสร้างภาพใหม่ที่มีพิกเซลมากกว่า 16,384 พิกเซล โดยแต่ละพิกเซลสามารถสร้างภาพโฟตอนเดียวได้ ทำให้สามารถจับภาพพื้นที่กว้างในภาพเดียวได้ เทคโนโลยีรุ่นก่อนหน้าที่มีพิกเซลน้อยกว่าหนึ่งในสี่ถูกส่งโดยกองทัพสหรัฐฯ หลังเหตุการณ์แผ่นดินไหวในเฮติเมื่อเดือนมกราคม 2010 การบินผ่านเพียงครั้งเดียวของเครื่องบินเจ็ตธุรกิจที่ระดับความสูง 3,000 เมตร (10,000 ฟุต) เหนือเมืองปอร์โต-เปรนซ์ สามารถจับภาพทันทีของพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 600 เมตร (2,000 ฟุต) ของเมืองด้วยความละเอียด 30 เซนติเมตร (1 ฟุต) แสดงความสูงที่แม่นยำของเศษซากปรักหักพังที่กระจัดกระจายอยู่ตามถนนในเมือง^{[ 37 ]}ระบบใหม่นี้ดีกว่าถึงสิบเท่า และสามารถสร้างแผนที่ขนาดใหญ่ขึ้นได้เร็วกว่ามาก ชิปนี้ใช้อินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ (InGaAs) ซึ่งทำงานในสเปกตรัมอินฟราเรดที่ความยาวคลื่นค่อนข้างยาว ทำให้มีกำลังสูงขึ้นและระยะทางไกลขึ้น ในการใช้งานหลายอย่าง เช่น รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ ระบบใหม่นี้จะช่วยลดต้นทุนโดยไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบเชิงกลในการเล็งชิป InGaAs ใช้ความยาวคลื่นที่เป็นอันตรายน้อยกว่าตัวตรวจจับซิลิคอนแบบดั้งเดิม ซึ่งทำงานที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้^{[ 38 ]} เทคโนโลยีใหม่สำหรับไลดาร์นับโฟตอนเดี่ยว อินฟราเรดกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว รวมถึงอาร์เรย์และกล้องใน แพลตฟอร์มเซมิคอนดักเตอร์และตัวนำยิ่งยวดที่หลากหลาย^{[ 39 ]}

ระบบไลดาร์สามารถปรับทิศทางได้ทั้งแนวดิ่งแนวดิ่งหรือแนวราบ ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดความสูงด้วยไลดาร์จะมองลงด้านล่าง ไลดาร์ในชั้นบรรยากาศจะมองขึ้นด้านบน และระบบหลีกเลี่ยงการชนกัน โดยใช้ไลดาร์ จะมองไปด้านข้าง

การฉายแสงเลเซอร์ของไลดาร์สามารถควบคุมได้โดยใช้วิธีการและกลไกต่างๆ เพื่อสร้างเอฟเฟกต์การสแกน ได้แก่ แบบแกนหมุนมาตรฐาน ซึ่งหมุนเพื่อให้ได้มุมมอง 360 องศา ไลดาร์แบบโซลิดสเตท ซึ่งมีมุมมองคงที่ แต่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ และสามารถใช้ MEMS หรืออาร์เรย์เฟสออปติคอลเพื่อควบคุมลำแสง และไลดาร์แบบแฟลช ซึ่งกระจายแสงแฟลชไปทั่วบริเวณกว้างก่อนที่สัญญาณจะสะท้อนกลับไปยังตัวตรวจจับ^{[ 40 ]}

แอปพลิเคชัน Lidar สามารถแบ่งออกเป็นประเภททางอากาศและทางบก^{[ 41 ]}ทั้งสองประเภทนี้ต้องการสแกนเนอร์ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ของข้อมูล ขนาดของพื้นที่ที่จะบันทึก ช่วงการวัดที่ต้องการ ต้นทุนของอุปกรณ์ และอื่นๆ แพลตฟอร์มบนอวกาศก็เป็นไปได้เช่นกัน ดู การวัดความสูงด้วย เลเซอร์ จากดาวเทียม

ไลดาร์ทางอากาศ (หรือการสแกนด้วยเลเซอร์ทางอากาศ ) คือการใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ที่ติดตั้งอยู่บนเครื่องบินระหว่างการบิน เพื่อสร้าง แบบจำลอง จุดเมฆ 3 มิติของภูมิประเทศ ปัจจุบันวิธีนี้เป็นวิธีการสร้างแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล ที่มีรายละเอียดและแม่นยำที่สุด โดยใช้แทนโฟโตแกรมเมตรีข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งเมื่อเทียบกับโฟโตแกรมเมตรีคือความสามารถในการกรองแสงสะท้อนจากพืชพรรณออกจากแบบจำลองจุดเมฆ เพื่อสร้างแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัลที่แสดงถึงพื้นผิวต่างๆ เช่น แม่น้ำ ทางเดิน แหล่งมรดกทางวัฒนธรรม ฯลฯ ซึ่งถูกบดบังด้วยต้นไม้ ภายในหมวดหมู่ของไลดาร์ทางอากาศ บางครั้งมีการแบ่งแยกความแตกต่างระหว่างการใช้งานที่ระดับความสูงสูงและระดับความสูงต่ำ แต่ความแตกต่างหลักคือความแม่นยำและความหนาแน่นของจุดข้อมูลที่ลดลงเมื่อใช้งานที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น ไลดาร์ทางอากาศยังสามารถใช้สร้างแบบจำลองความลึกของน้ำในน้ำตื้นได้อีกด้วย^{[ 42 ]}

องค์ประกอบหลักของไลดาร์ทางอากาศ ได้แก่แบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล (DEM) และแบบจำลองพื้นผิวดิจิทัล (DSM) จุดและจุดพื้นดินเป็นเวกเตอร์ของจุดแยก ในขณะที่ DEM และ DSM เป็นกริดแรสเตอร์แบบสอดแทรกของจุดแยก กระบวนการนี้ยังเกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพทางอากาศดิจิทัลด้วย ตัวอย่างเช่น ไลดาร์ทางอากาศใช้ในการตีความดินถล่มที่ลึกภายใต้พืชพรรณปกคลุม หน้าผา รอยแตก หรือต้นไม้ที่เอียง แบบจำลองระดับความสูงดิจิทัลของไลดาร์ทางอากาศสามารถมองทะลุเรือนยอดของป่า ทำการวัดรายละเอียดของหน้าผา การกัดเซาะ และการเอียงของเสาไฟฟ้าได้^{[ 43 ]}

ข้อมูลไลดาร์ทางอากาศจะถูกประมวลผลโดยใช้ชุดเครื่องมือที่เรียกว่า Toolbox for Lidar Data Filtering and Forest Studies (TIFFS) ^{[ 44 ]}สำหรับซอฟต์แวร์การกรองข้อมูลไลดาร์และการศึกษาภูมิประเทศ ข้อมูลจะถูกประมาณค่าไปยังแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัลโดยใช้ซอฟต์แวร์ เลเซอร์จะถูกเล็งไปยังบริเวณที่จะทำแผนที่ และความสูงของแต่ละจุดเหนือพื้นดินจะถูกคำนวณโดยการลบพิกัด z เดิมออกจากระดับความสูงของแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัลที่สอดคล้องกัน จากความสูงเหนือพื้นดินนี้ จะได้ข้อมูลที่ไม่ใช่พืชพรรณ ซึ่งอาจรวมถึงวัตถุต่างๆ เช่น อาคาร สายไฟฟ้า นกที่บิน แมลง ฯลฯ จุดที่เหลือจะถูกพิจารณาว่าเป็นพืชพรรณและใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองและการทำแผนที่ ภายในแต่ละแปลงเหล่านี้ จะมีการคำนวณเมตริกไลดาร์โดยการคำนวณสถิติ เช่น ค่าเฉลี่ย ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ค่าความเบ้ เปอร์เซ็นไทล์ ค่าเฉลี่ยกำลังสอง ฯลฯ^{[ 44 ]}

ปัจจุบันมี ระบบไลดาร์เชิงพาณิชย์หลายระบบสำหรับยานบินไร้คนขับวางจำหน่ายในตลาด แพลตฟอร์มเหล่านี้สามารถสแกนพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างเป็นระบบ หรือเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าเครื่องบินที่มีคนขับสำหรับการปฏิบัติการสแกนขนาดเล็ก^{[ 45 ]}

ระบบเทคโนโลยีการ วัดความลึกด้วยไลดาร์ทางอากาศเกี่ยวข้องกับการวัดเวลาการเดินทางของสัญญาณจากแหล่งกำเนิดจนถึงการกลับมายังเซ็นเซอร์ เทคนิคการได้มาซึ่งข้อมูลประกอบด้วยส่วนประกอบการทำแผนที่พื้นทะเลและส่วนประกอบความจริงภาคพื้นดินซึ่งรวมถึงภาพตัดขวางวิดีโอและการสุ่มตัวอย่าง ระบบทำงานโดยใช้ลำแสงเลเซอร์สเปกตรัมสีเขียว (532 นาโนเมตร) ^{[ 46 ]}ลำแสงสองลำถูกฉายลงบนกระจกที่หมุนเร็ว ซึ่งสร้างอาร์เรย์ของจุด ลำแสงหนึ่งทะลุผ่านน้ำและตรวจจับพื้นผิวด้านล่างของน้ำได้ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม

ความลึกของน้ำที่วัดได้ด้วยไลดาร์ขึ้นอยู่กับความใสของน้ำและการดูดซับของความยาวคลื่นที่ใช้ น้ำมีความโปร่งใสมากที่สุดต่อแสงสีเขียวและสีน้ำเงิน ดังนั้นแสงเหล่านี้จะทะลุผ่านได้ลึกที่สุดในน้ำที่สะอาด^{[ 47 ]}แสงสีน้ำเงินอมเขียวที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ซึ่งผลิตโดยเอาต์พุตเลเซอร์อินฟราเรดแบบโซลิดสเตทที่เพิ่มความถี่เป็นสองเท่าเป็นมาตรฐานสำหรับการวัดความลึกของน้ำจากทางอากาศ แสงนี้สามารถทะลุผ่านน้ำได้ แต่ความแรงของพัลส์จะลดลงแบบเอกซ์โพเนนเชียลตามระยะทางที่เดินทางผ่านน้ำ^{[ 46 ]}ไลดาร์สามารถวัดความลึกได้ตั้งแต่ประมาณ 0.9 ถึง 40 เมตร (3 ถึง 131 ฟุต) โดยมีความแม่นยำในแนวตั้งประมาณ 15 เซนติเมตร (6 นิ้ว) การสะท้อนของพื้นผิวทำให้ยากต่อการวัดน้ำที่ตื้นกว่าประมาณ 0.9 เมตร (3 ฟุต) และการดูดซับจำกัดความลึกสูงสุด ความขุ่นทำให้เกิดการกระเจิงและมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความลึกสูงสุดที่สามารถวัดได้ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ และเม็ดสีที่ละลายอยู่สามารถเพิ่มการดูดซับได้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น^{[ 47 ]}รายงานอื่นๆ ระบุว่าการแทรกซึมของน้ำมีแนวโน้มที่จะอยู่ระหว่างสองถึงสามเท่าของความลึก Secchi ระบบไลดาร์วัดความลึกมีประโยชน์มากที่สุดในช่วงความลึก 0–10 เมตร (0–33 ฟุต) ในการทำแผนที่ชายฝั่ง^{[ 46 ]}

โดยเฉลี่ยแล้ว ในน้ำทะเลชายฝั่งที่ค่อนข้างใส ไลดาร์สามารถทะลุทะลวงได้ลึกประมาณ 7 เมตร (23 ฟุต) และในน้ำขุ่นได้ลึกประมาณ 3 เมตร (10 ฟุต) ค่าเฉลี่ยที่พบโดย Saputra et al, 2021 ระบุว่าแสงเลเซอร์สีเขียวสามารถทะลุทะลวงน้ำได้ลึกประมาณหนึ่งเท่าครึ่งถึงสองเท่าของความลึก Secchi ในน่านน้ำอินโดนีเซีย อุณหภูมิและความเค็มของน้ำมีผลต่อดัชนีการหักเหของแสง ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการคำนวณความลึก^{[ 48 ]}

ข้อมูลที่ได้รับแสดงให้เห็นถึงขอบเขตทั้งหมดของพื้นผิวบกที่โผล่พ้นพื้นทะเล เทคนิคนี้มีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากจะมีบทบาทสำคัญในโครงการทำแผนที่พื้นทะเลขนาดใหญ่ การทำแผนที่นี้ให้ผลลัพธ์เป็นภูมิประเทศบนบก รวมถึงระดับความสูงใต้น้ำ การถ่ายภาพสะท้อนแสงของพื้นทะเลเป็นอีกหนึ่งผลลัพธ์จากระบบนี้ ซึ่งสามารถเป็นประโยชน์ต่อการทำแผนที่แหล่งที่อยู่อาศัยใต้น้ำ เทคนิคนี้ถูกนำมาใช้สำหรับการทำแผนที่ภาพสามมิติของน่านน้ำแคลิฟอร์เนียโดยใช้ไลดาร์ทางอุทกศาสตร์^{[ 49 ]}

ระบบไลดาร์ทางอากาศแบบดั้งเดิมสามารถรับสัญญาณสะท้อนสูงสุดได้เพียงไม่กี่จุด ในขณะที่ระบบรุ่นใหม่กว่าสามารถรับและแปลงสัญญาณสะท้อนทั้งหมดเป็นดิจิทัลได้^{[ 50 ]}นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์สัญญาณรูปคลื่นเพื่อแยกสัญญาณสะท้อนสูงสุดโดยใช้การแยกส่วนแบบเกาส์เซียน [ ^{51 ] Zhuang} et al, 2017 ใช้แนวทางนี้ในการประมาณมวลชีวภาพเหนือพื้นดิน^{[ 52 ]}การจัดการข้อมูลรูปคลื่นเต็มรูปแบบจำนวนมหาศาลเป็นเรื่องยาก ดังนั้นการแยกส่วนแบบเกาส์เซียนของรูปคลื่นจึงมีประสิทธิภาพ เนื่องจากช่วยลดข้อมูลและได้รับการสนับสนุนจากเวิร์กโฟลว์ที่มีอยู่ซึ่งสนับสนุนการตีความจุดเมฆ 3 มิติ การศึกษาล่าสุดได้ตรวจสอบ การสร้าง ว็อกเซล ความเข้มของตัวอย่างรูปคลื่นจะถูกแทรกเข้าไปในพื้นที่ว็อกเซล ( ภาพระดับสีเทา 3 มิติ) สร้างการแสดงภาพ 3 มิติของพื้นที่ที่สแกน^{[ 50 ]}จากนั้นสามารถดึงเมตริกและข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากพื้นที่ว็อกเซลนั้นได้ ข้อมูลโครงสร้างสามารถสกัดได้โดยใช้เมตริก 3 มิติจากพื้นที่ท้องถิ่น และมีกรณีศึกษาที่ใช้แนวทางการสร้างว็อกเซลเพื่อตรวจจับ ต้น ยูคาลิปตัส ที่ตายแล้ว ในออสเตรเลีย^{[ 53 ]}

การประยุกต์ใช้ไลดาร์บนพื้นดิน (รวมถึงการสแกนด้วยเลเซอร์บนพื้นดิน ) เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก และอาจเป็นแบบอยู่กับที่หรือแบบเคลื่อนที่ การสแกนบนพื้นดินแบบอยู่กับที่เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการสำรวจ เช่น การสำรวจภูมิประเทศทั่วไป การเฝ้าระวัง การบันทึกมรดกทางวัฒนธรรม และนิติวิทยาศาสตร์^{[ 41 ]}กลุ่มจุด 3 มิติที่ได้จากเครื่องสแกนประเภทนี้สามารถจับคู่กับภาพดิจิทัลที่ถ่ายจากตำแหน่งของเครื่องสแกนในพื้นที่ที่สแกน เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่ดูสมจริงได้ในเวลาอันสั้นเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ แต่ละจุดในกลุ่มจุดจะได้รับสีของพิกเซลจากภาพที่ถ่ายในตำแหน่งและทิศทางเดียวกันกับลำแสงเลเซอร์ที่สร้างจุดนั้น

การทำแผนที่ด้วยไลดาร์ภาคพื้นดินเกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างแผนที่ตารางการครอบครองกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับอาร์เรย์ของเซลล์ที่แบ่งออกเป็นตาราง ซึ่งใช้กระบวนการในการจัดเก็บค่าความสูงเมื่อข้อมูลไลดาร์ตกลงไปในเซลล์ตารางที่เกี่ยวข้อง จากนั้นจะสร้างแผนที่ไบนารีโดยการใช้เกณฑ์เฉพาะกับค่าเซลล์เพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม ขั้นตอนต่อไปคือการประมวลผลระยะทางรัศมีและพิกัด z จากการสแกนแต่ละครั้งเพื่อระบุว่าจุด 3 มิติใดที่สอดคล้องกับเซลล์ตารางที่ระบุแต่ละเซลล์ ซึ่งนำไปสู่กระบวนการสร้างข้อมูล^{[ 54 ]}

ระบบไลดาร์เคลื่อนที่ (หรือการสแกนด้วยเลเซอร์เคลื่อนที่ ) คือการติดตั้งสแกนเนอร์สองตัวขึ้นไปบนยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่เพื่อเก็บข้อมูลตามเส้นทาง สแกนเนอร์เหล่านี้มักจะใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องรับสัญญาณ GNSSและIMUตัวอย่างการใช้งานอย่างหนึ่งคือการสำรวจถนน ซึ่งจำเป็นต้องคำนึงถึงสายไฟฟ้า ความสูงของสะพานที่แน่นอน ต้นไม้ที่อยู่ริมถนน ฯลฯ แทนที่จะเก็บข้อมูลการวัดแต่ละอย่างทีละรายการในภาคสนามด้วยเครื่องวัดระยะทาง เราสามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติจากกลุ่มจุดได้ ซึ่งสามารถทำการวัดทั้งหมดที่ต้องการได้ ขึ้นอยู่กับคุณภาพของข้อมูลที่เก็บรวบรวมได้ วิธีนี้ช่วยขจัดปัญหาการลืมทำการวัด ตราบใดที่แบบจำลองนั้นพร้อมใช้งาน เชื่อถือได้ และมีความแม่นยำในระดับที่เหมาะสม

นอกจากแอปพลิเคชันที่ระบุไว้ด้านล่างแล้ว ยังมีแอปพลิเคชัน lidar ที่หลากหลาย ดังที่มักกล่าวถึงใน โปรแกรม ชุดข้อมูล lidar ระดับชาติแอปพลิเคชันเหล่านี้ส่วนใหญ่กำหนดโดยช่วงการตรวจจับวัตถุที่มีประสิทธิภาพ ความละเอียด ซึ่งก็คือความแม่นยำที่ lidar สามารถระบุและจำแนกวัตถุได้ และความสับสนของการสะท้อนแสง ซึ่งหมายถึงความสามารถของ lidar ในการมองเห็นบางสิ่งบางอย่างในขณะที่มีวัตถุสว่างอยู่ เช่น ป้ายสะท้อนแสงหรือแสงแดดจ้า^{[ 40 ]}

บริษัทต่างๆ กำลังดำเนินการลดต้นทุนของเซ็นเซอร์ lidar ซึ่งปัจจุบันมีราคาตั้งแต่ประมาณ 1,200 ดอลลาร์สหรัฐไปจนถึงมากกว่า 12,000 ดอลลาร์สหรัฐ ราคาที่ต่ำลงจะทำให้ lidar น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับตลาดใหม่ๆ^{[ 55 ]}

หุ่นยนต์ทางการเกษตรถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ตั้งแต่การกระจายเมล็ดพันธุ์และปุ๋ย เทคนิคการตรวจจับ ไปจนถึงการสำรวจพืชผลเพื่อควบคุม วัชพืช

Lidar สามารถช่วยระบุตำแหน่งที่จะใส่ปุ๋ยที่มีราคาสูงได้ สามารถสร้างแผนที่ภูมิประเทศของแปลงนาและเปิดเผยความลาดชันและการรับแสงแดดของพื้นที่เพาะปลูก นักวิจัยจากหน่วยงานวิจัยทางการเกษตรใช้ข้อมูลภูมิประเทศนี้ร่วมกับผลผลิตของพื้นที่เพาะปลูกจากปีก่อนๆ เพื่อจำแนกที่ดินออกเป็นโซนที่มีผลผลิตสูง ปานกลาง หรือต่ำ^{[ 56 ]}ซึ่งบ่งชี้ว่าควรใส่ปุ๋ยที่ใดเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุด

ปัจจุบันมีการใช้ไลดาร์ในการตรวจสอบแมลงในภาคสนาม การใช้ไลดาร์สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวและพฤติกรรมของแมลงบินแต่ละตัว พร้อมระบุเพศและสายพันธุ์ได้^{[ 57 ]}ในปี 2017 มีการเผยแพร่คำขอจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ในสหรัฐอเมริกา ยุโรป และจีน^{[ 58 ]}

อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้คือการทำแผนที่พืชผลในสวนผลไม้และไร่องุ่น เพื่อตรวจจับการเจริญเติบโตของใบและความจำเป็นในการตัดแต่งกิ่งหรือการบำรุงรักษาอื่นๆ ตรวจจับความแปรปรวนในการผลิตผลไม้ หรือนับจำนวนต้นพืช

ระบบไลดาร์มีประโยชน์ใน สถานการณ์ที่ไม่มีสัญญาณ GNSSเช่น ในสวนผลไม้และสวนถั่ว ที่ใบไม้ก่อให้เกิดการรบกวนต่ออุปกรณ์ทางการเกษตรที่ต้องใช้การระบุตำแหน่ง GNSS ที่แม่นยำ เซ็นเซอร์ไลดาร์สามารถตรวจจับและติดตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของแถว ต้นไม้ และเครื่องหมายอื่นๆ เพื่อให้อุปกรณ์ทางการเกษตรสามารถทำงานต่อไปได้จนกว่าจะสามารถระบุตำแหน่ง GNSS ได้อีกครั้ง

การควบคุมวัชพืชจำเป็นต้องระบุชนิดของพืช ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ไลดาร์ 3 มิติและการเรียนรู้ของเครื่อง^{[ 59 ]}ไลดาร์สร้างโครงร่างของพืชเป็น "กลุ่มจุด" ที่มีค่าระยะทางและการสะท้อนแสง ข้อมูลนี้จะถูกแปลงและดึงคุณลักษณะออกมา หากทราบชนิดของพืช คุณลักษณะเหล่านั้นจะถูกเพิ่มเป็นข้อมูลใหม่ ชนิดของพืชจะถูกติดป้ายกำกับและคุณลักษณะของมันจะถูกจัดเก็บไว้เบื้องต้นเป็นตัวอย่างเพื่อระบุชนิดของพืชในสภาพแวดล้อมจริง วิธีนี้มีประสิทธิภาพเพราะใช้ไลดาร์ความละเอียดต่ำและการเรียนรู้แบบมีผู้กำกับดูแล ประกอบด้วยชุดคุณลักษณะที่คำนวณได้ง่ายพร้อมคุณลักษณะทางสถิติทั่วไปซึ่งเป็นอิสระจากขนาดของพืช^{[ 59 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2568 สนามบินนานาชาติ Dallas Fort Worth ประกาศการใช้งานแพลตฟอร์ม LiDAR สำหรับการตรวจสอบการไหลเวียนของผู้โดยสารและยานพาหนะแบบเรียลไทม์^{[ 60 ]}

Lidar มีประโยชน์มากมายในทางโบราณคดี รวมถึงการวางแผนการสำรวจภาคสนาม การทำแผนที่ลักษณะต่างๆ ใต้ร่มไม้ และภาพรวมของลักษณะกว้างๆ ต่อเนื่องที่ไม่สามารถแยกแยะได้จากพื้นดิน^{[ 61 ]} Lidar สามารถสร้างชุดข้อมูลความละเอียดสูงได้อย่างรวดเร็วและราคาไม่แพง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จาก Lidar สามารถบูรณาการเข้ากับระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) ได้อย่างง่ายดายเพื่อการวิเคราะห์และการตีความ

Lidar ยังสามารถช่วยสร้างแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล (DEM) ที่มีความละเอียดสูงของแหล่งโบราณคดี ซึ่งสามารถเปิดเผยภูมิประเทศขนาดเล็กที่ถูกซ่อนไว้โดยพืชพรรณได้ ความเข้มของสัญญาณ lidar ที่สะท้อนกลับมาสามารถใช้ตรวจจับลักษณะที่ฝังอยู่ใต้พื้นผิวราบที่มีพืชปกคลุม เช่น ทุ่งนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการแมปโดยใช้สเปกตรัมอินฟราเรด การมีอยู่ของลักษณะเหล่านี้ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อปริมาณแสงอินฟราเรดที่สะท้อนกลับมา^{[ 62 ]}ตัวอย่างเช่น ที่Fort Beauséjour – Fort Cumberland National Historic Site ประเทศแคนาดา lidar ได้ค้นพบลักษณะทางโบราณคดีที่เกี่ยวข้องกับการล้อมป้อมในปี 1755 ลักษณะที่ไม่สามารถแยกแยะได้บนพื้นดินหรือผ่านการถ่ายภาพทางอากาศนั้นถูกระบุโดยการซ้อนทับเฉดสีเนินเขาของ DEM ที่สร้างขึ้นด้วยแสงประดิษฐ์จากมุมต่างๆ อีกตัวอย่างหนึ่งคืองานที่CaracolโดยArlen ChaseและภรรยาของเขาDiane Zaino Chase ^{[ 63 ]}ในปี 2012 มีการใช้ไลดาร์ในการค้นหาเมืองในตำนานลาซิวดาดบลังกาหรือ "เมืองแห่งเทพเจ้าลิง" ใน ภูมิภาค ลาโมสกีเตียของป่าฮอนดูรัส ระหว่างช่วงเวลาการทำแผนที่เจ็ดวัน พบหลักฐานของสิ่งก่อสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้น^{[ 64 ] [ 65 ]} ในเดือนมิถุนายน 2013 มีการประกาศการค้นพบเมืองมาเฮนดราปารวาตา อีกครั้ง ^{[ 66 ]}ในนิวอิงแลนด์ตอนใต้ มีการใช้ไลดาร์เพื่อเปิดเผยกำแพงหิน ฐานรากอาคาร ถนนที่ถูกทิ้งร้าง และลักษณะภูมิประเทศอื่นๆ ที่ถูกบดบังในการถ่ายภาพทางอากาศโดยเรือนยอดป่าทึบของภูมิภาค^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ]} ในกัมพูชา เดเมียน อีแวนส์ และโรแลนด์ เฟลตเชอร์ ใช้ข้อมูลไลดาร์เพื่อเปิดเผยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากมนุษย์ต่อภูมิทัศน์ของอังกอร์^{[ 70 ]}

ในปี 2012 ระบบไลดาร์เผยให้เห็นว่าแหล่งที่อยู่อาศัยของชาวปูเรเปชา ที่ อังกามู โก ในรัฐมิโชอากันประเทศเม็กซิโก มีจำนวนอาคารมากพอๆ กับแมนฮัตตันในปัจจุบัน^{[ 71 ]}ในขณะที่ในปี 2016 การใช้ระบบไลดาร์ในการทำแผนที่เส้นทางโบราณของชาวมายาในกัวเตมาลาตอนเหนือ เผยให้เห็นถนนยกระดับ 17 สายที่เชื่อมเมืองโบราณเอลมีราดอร์กับแหล่งโบราณสถานอื่นๆ^{[ 72 ] [ 73 ]}ในปี 2018 นักโบราณคดีที่ใช้ระบบไลดาร์ค้นพบโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้นมากกว่า 60,000 แห่งในเขตสงวนชีวมณฑลมายาซึ่งเป็น "ความก้าวหน้าครั้งสำคัญ" ที่แสดงให้เห็นว่าอารยธรรมมายามีขนาดใหญ่กว่าที่เคยคิดไว้มาก^{[ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]}ในปี 2024 นักโบราณคดีใช้ไลดาร์ค้นพบแหล่งโบราณคดีในหุบเขาอู^ปาโน^{[ 85 ] [ 86 ]}

ยานพาหนะอัตโนมัติอาจใช้ lidar สำหรับการตรวจจับและหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางเพื่อนำทางอย่างปลอดภัยผ่านสภาพแวดล้อม^{[ 7 ] [ 87 ]}การนำ lidar มาใช้ถือเป็นเหตุการณ์สำคัญที่เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้Stanleyซึ่งเป็นยานพาหนะอัตโนมัติคันแรกที่ประสบความสำเร็จในการแข่งขัน DARPA Grand Challenge [ ^{88 ] ข้อมูล}จุดเมฆที่ได้จากเซ็นเซอร์ lidar ให้ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับซอฟต์แวร์หุ่นยนต์ในการกำหนดตำแหน่งของสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมและตำแหน่งของหุ่นยนต์เมื่อเทียบกับสิ่งกีดขวางเหล่านั้นSingapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) ของสิงคโปร์ กำลังพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับยานพาหนะอัตโนมัติ lidar อย่างแข็งขัน^{[ 89 ]}

ระบบ ควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้รุ่นแรกๆของรถยนต์ใช้เซ็นเซอร์ไลดาร์เพียงอย่างเดียว

ในระบบขนส่ง การทำความเข้าใจตัวรถและสภาพแวดล้อมโดยรอบเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของยานพาหนะและผู้โดยสาร รวมถึงการพัฒนาระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ให้ความช่วยเหลือแก่ผู้ขับขี่ ระบบไลดาร์มีบทบาทสำคัญในด้านความปลอดภัยของระบบขนส่ง ระบบอิเล็กทรอนิกส์หลายระบบที่ช่วยเพิ่มความช่วยเหลือแก่ผู้ขับขี่และความปลอดภัยของยานพาหนะ เช่นระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้ (ACC) ระบบ ช่วยเบรกฉุกเฉินและระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) ล้วนอาศัยการตรวจจับสภาพแวดล้อมของยานพาหนะเพื่อทำงานอย่างอิสระหรือกึ่งอิสระ การทำแผนที่และการประมาณค่าด้วยไลดาร์ช่วยให้บรรลุเป้าหมายนี้ได้

ระบบไลดาร์ในปัจจุบันใช้กระจกหกเหลี่ยมหมุนได้ซึ่งแยกแสงเลเซอร์ออกเป็นสองส่วน ลำแสงสามลำบนใช้สำหรับตรวจจับยานพาหนะและสิ่งกีดขวางข้างหน้า และลำแสงด้านล่างใช้สำหรับตรวจจับเส้นแบ่งเลนและลักษณะถนน^{[ 90 ]}ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้ไลดาร์คือสามารถได้โครงสร้างเชิงพื้นที่ และข้อมูลนี้สามารถนำไปรวมกับเซ็นเซอร์อื่นๆ เช่นเรดาร์เป็นต้น เพื่อให้ได้ภาพที่ดีขึ้นของสภาพแวดล้อมของยานพาหนะในแง่ของคุณสมบัติคงที่และไดนามิกของวัตถุที่มีอยู่ในสภาพแวดล้อม ในทางกลับกัน ปัญหาสำคัญของไลดาร์คือความยากลำบากในการสร้างข้อมูลจุดเมฆขึ้นใหม่ในสภาพอากาศที่ไม่ดี ตัวอย่างเช่น ในขณะฝนตกหนัก พัลส์แสงที่ปล่อยออกมาจากระบบไลดาร์จะสะท้อนจากหยดน้ำฝนบางส่วน ซึ่งทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในข้อมูล เรียกว่า 'เสียงสะท้อน' ^{[ 91 ]}

การตรวจจับสิ่งกีดขวางและการจดจำสภาพแวดล้อมบนถนนโดยใช้ไลดาร์ ซึ่งเสนอโดย Kun Zhou และคณะ^{[ 92 ]}ไม่เพียงแต่เน้นการตรวจจับและติดตามวัตถุเท่านั้น แต่ยังจดจำเส้นแบ่งเลนและคุณลักษณะของถนนด้วย ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ระบบไลดาร์ใช้กระจกหกเหลี่ยมหมุนที่แยกแสงเลเซอร์ออกเป็นหกลำแสง สามชั้นบนสุดใช้ในการตรวจจับวัตถุด้านหน้า เช่น ยานพาหนะและวัตถุข้างทาง เซ็นเซอร์ทำจากวัสดุที่ทนต่อสภาพอากาศ ข้อมูลที่ตรวจจับโดยไลดาร์จะถูกจัดกลุ่มเป็นหลายส่วนและติดตามโดยตัวกรอง Kalmanการจัดกลุ่มข้อมูลในที่นี้ทำโดยอิงตามลักษณะของแต่ละส่วนตามแบบจำลองวัตถุ ซึ่งแยกแยะวัตถุต่างๆ เช่น ยานพาหนะ ป้ายจราจร เป็นต้น ลักษณะเหล่านี้รวมถึงมิติของวัตถุ เป็นต้น ตัวสะท้อนแสงที่ขอบด้านหลังของยานพาหนะใช้เพื่อแยกแยะยานพาหนะออกจากวัตถุอื่นๆ การติดตามวัตถุทำโดยใช้ตัวกรอง Kalman สองขั้นตอนโดยคำนึงถึงความเสถียรของการติดตามและการเคลื่อนที่แบบเร่งของวัตถุ^{[ 90 ]}ข้อมูลความเข้มของการสะท้อนแสงของไลดาร์ยังใช้สำหรับการตรวจจับขอบทางโดยใช้การถดถอยที่แข็งแกร่งเพื่อจัดการกับการบดบัง เครื่องหมายบนถนนจะถูกตรวจจับโดยใช้วิธี Otsu ที่ได้รับการดัดแปลงโดยการแยกแยะพื้นผิวที่ขรุขระและมันวาว^{[ 93 ]}

แผ่นสะท้อนแสงข้างทางที่แสดงขอบเขตเลนบางครั้งอาจถูกบดบังด้วยเหตุผลต่างๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ข้อมูลอื่นเพื่อระบุขอบเขตถนน ระบบไลดาร์ที่ใช้ในวิธีนี้สามารถวัดค่าการสะท้อนแสงจากวัตถุได้ ดังนั้นด้วยข้อมูลนี้จึงสามารถระบุขอบเขตถนนได้เช่นกัน นอกจากนี้ การใช้เซ็นเซอร์ที่มีหัวที่ทนต่อสภาพอากาศช่วยให้ตรวจจับวัตถุได้แม้ในสภาพอากาศเลวร้าย แบบจำลองความสูงของเรือนยอดก่อนและหลังน้ำท่วมเป็นตัวอย่างที่ดี ไลดาร์สามารถตรวจจับข้อมูลความสูงของเรือนยอดที่มีรายละเอียดสูงรวมถึงขอบเขตถนนได้ การวัดด้วยไลดาร์ช่วยระบุโครงสร้างเชิงพื้นที่ของสิ่งกีดขวาง ซึ่งช่วยในการแยกแยะวัตถุตามขนาดและประเมินผลกระทบของการขับรถผ่าน^{[ 94 ]}ระบบไลดาร์ให้ระยะที่ดีกว่าและมุมมองที่กว้างกว่า ซึ่งช่วยในการตรวจจับสิ่งกีดขวางบนทางโค้ง นี่เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือระบบเรดาร์ซึ่งมีมุมมองที่แคบกว่า การผสมผสานการวัดด้วยไลดาร์กับเซ็นเซอร์ต่างๆ ทำให้ระบบมีความแข็งแกร่งและมีประโยชน์ในการใช้งานแบบเรียลไทม์ เนื่องจากระบบที่พึ่งพาไลดาร์ไม่สามารถประเมินข้อมูลแบบไดนามิกเกี่ยวกับวัตถุที่ตรวจพบได้^{[ 94 ]}ได้มีการแสดงให้เห็นแล้วว่า lidar สามารถถูกควบคุมได้ ทำให้รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติถูกหลอกให้ทำการหลบหลีก^{[ 95 ]}

นอกจากนี้ Lidar ยังพบการประยุกต์ใช้มากมายในการทำแผนที่ภูมิทัศน์ธรรมชาติและภูมิทัศน์ที่ได้รับการจัดการ เช่น ป่าไม้ พื้นที่ชุ่มน้ำ^{[ 96 ]}และทุ่งหญ้าความสูงของ เรือนยอด การวัด ชีวมวลและพื้นที่ใบ สามารถศึกษาได้โดยใช้ระบบ Lidar ทางอากาศ^{[ 97 ] [ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]}ในทำนองเดียวกัน Lidar ยังถูกใช้โดยหลายอุตสาหกรรม รวมถึงพลังงานและทางรถไฟ และกระทรวงคมนาคม ในฐานะวิธีการสำรวจที่รวดเร็วยิ่งขึ้น แผนที่ภูมิประเทศยังสามารถสร้างได้ง่ายจาก Lidar รวมถึงการใช้งานเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจ เช่น ในการผลิตแผนที่ สำหรับ การแข่งขันโอเรียนเที ยริ่ง ^{[ 101 ]} Lidar ยังถูกนำไปใช้ในการประมาณและประเมินความหลากหลายทางชีวภาพของพืช เชื้อรา และสัตว์^{[ 102 ] [ 103 ] [ 104 ]}โดยใช้ สาหร่ายทะเล Southern Bull Kelpในนิวซีแลนด์ ข้อมูลการทำแผนที่ชายฝั่งด้วย Lidar ได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับ หลักฐาน ทางจีโนมของประชากรเพื่อสร้างสมมติฐานเกี่ยวกับการเกิดขึ้นและช่วงเวลาของเหตุการณ์การยกตัวของแผ่นดินจากแผ่นดินไหวในยุคก่อนประวัติศาสตร์^{[ 105 ]}

ระบบไลดาร์ยังถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการจัดการป่าไม้ด้วย^{[ 107 ]}การวัดค่าต่างๆ ถูกนำมาใช้ในการสำรวจแปลงป่า รวมถึงการคำนวณความสูงของต้นไม้แต่ละต้น ความกว้างของทรงพุ่ม และเส้นผ่านศูนย์กลางของทรงพุ่ม การวิเคราะห์ทางสถิติอื่นๆ ใช้ข้อมูลไลดาร์เพื่อประมาณข้อมูลแปลงทั้งหมด เช่น ปริมาตรของเรือนยอด ความสูงเฉลี่ย ความสูงต่ำสุด และความสูงสูงสุด การปกคลุมของพืช มวลชีวภาพ และความหนาแน่นของคาร์บอน^{[ 106 ]}ไลดาร์ทางอากาศถูกนำมาใช้ในการทำแผนที่ไฟป่าในออสเตรเลียในช่วงต้นปี 2020 ข้อมูลถูกประมวลผลเพื่อดูพื้นดินเปล่า และระบุพืชพรรณที่แข็งแรงและที่ถูกไฟไหม้^{[ 108 ]}

แผนที่ความสูงดิจิทัลความละเอียดสูงที่สร้างขึ้นโดยไลดาร์แบบลอยตัวและแบบอยู่กับที่ นำไปสู่ความก้าวหน้าอย่างมากในธรณีสัณฐานวิทยา (สาขาธรณีวิทยาที่เกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของภูมิประเทศบนพื้นผิวโลก) ความสามารถของไลดาร์ในการตรวจจับลักษณะทางภูมิประเทศที่ละเอียดอ่อน เช่น ระเบียงแม่น้ำและตลิ่งแม่น้ำ^{[ 109 ]}ลักษณะภูมิประเทศของธารน้ำแข็ง^{[ 110 ]}การวัดระดับความสูงของพื้นผิวโลกใต้เรือนยอดพืช การแก้ไขอนุพันธ์เชิงพื้นที่ของระดับความสูงได้ดีขึ้น การตรวจจับหินถล่ม^{[ 111 ] [ 112 ]}การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงระหว่างการสำรวจซ้ำ^{[ 113 ]}ทำให้สามารถศึกษาค้นคว้ากระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ก่อรูปร่างภูมิทัศน์ในรูปแบบใหม่ๆ ได้มากมาย^{[ 114 ]} ในปี 2548 Tour Rondeในเทือกเขา Mont Blanc กลายเป็น เทือกเขาแอลป์สูงแห่งแรกที่ใช้ไลดาร์ในการตรวจสอบการเกิดหินถล่มอย่างรุนแรงบนหน้าผาหินขนาดใหญ่ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเชื่อกันว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการเสื่อมสภาพของชั้นดินเยือกแข็งถาวรในระดับความสูง^{[ 115 ]}

นอกจากนี้ Lidar ยังใช้ในธรณีวิทยาโครงสร้างและธรณีฟิสิกส์ โดยเป็นการผสมผสานระหว่าง Lidar ทางอากาศและGNSSสำหรับการตรวจจับและศึกษาแนวรอยเลื่อน และ สำหรับการวัดการยกตัว [ ^{116 ] ผลลัพธ์}จากเทคโนโลยีทั้งสองสามารถสร้างแบบจำลองระดับความสูงของภูมิประเทศที่มีความแม่นยำสูงมาก ซึ่งสามารถวัดระดับความสูงของพื้นดินผ่านต้นไม้ได้ การผสมผสานนี้ถูกนำมาใช้อย่างโด่งดังที่สุดในการค้นหาตำแหน่งของ รอย เลื่อนซีแอตเติลในวอชิงตันสหรัฐอเมริกา^{[ 117 ]}การผสมผสานนี้ยังใช้วัดการยกตัวที่ภูเขาเซนต์เฮเลนส์โดยใช้ข้อมูลก่อนและหลังการยกตัวในปี 2004 ^{[ 118 ]}ระบบ Lidar ทางอากาศใช้ในการตรวจสอบธารน้ำแข็งและมีความสามารถในการตรวจจับการเติบโตหรือการลดลงในปริมาณเล็กน้อย ระบบที่ใช้ดาวเทียมNASA ICESatมีระบบย่อย Lidar สำหรับวัตถุประสงค์นี้ NASA Airborne Topographic Mapper ^{[ 119 ]}ยังถูกใช้อย่างกว้างขวางในการตรวจสอบธารน้ำแข็งและทำการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงชายฝั่ง การผสมผสานนี้ยังถูกใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ด้านดินในขณะที่สร้าง แบบ สำรวจดินการสร้างแบบจำลองภูมิประเทศอย่างละเอียดช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ด้านดินสามารถมองเห็นการเปลี่ยนแปลงของความลาดชันและการเปลี่ยนแปลงของลักษณะภูมิประเทศ ซึ่งบ่งชี้ถึงรูปแบบความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของดิน

ในระยะแรก ระบบไลดาร์ที่ใช้เลเซอร์ทับทิมถูกสร้างขึ้นไม่นานหลังจากที่เลเซอร์ถูกประดิษฐ์ขึ้น และถือเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันแรกๆ ของเทคโนโลยีเลเซอร์ ตั้งแต่นั้นมา เทคโนโลยีไลดาร์ได้ขยายขีดความสามารถอย่างมาก และระบบไลดาร์ถูกนำมาใช้ในการวัดหลากหลายประเภท เช่น การสร้างโปรไฟล์เมฆ การวัดความเร็วลม การศึกษาละออง ลอย และการหาปริมาณองค์ประกอบต่างๆ ในบรรยากาศ องค์ประกอบในบรรยากาศเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ได้ เช่นความดันพื้นผิว (โดยการวัดการดูดกลืนของออกซิเจนหรือไนโตรเจน ) การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ( คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน ) การสังเคราะห์ แสง (คาร์บอนไดออกไซด์) ไฟไหม้ ( คาร์บอนมอนอกไซด์ ) และความชื้น ( ไอน้ำ ) ไลดาร์ในบรรยากาศสามารถติดตั้งบนพื้นดิน บนอากาศ หรือบนดาวเทียม ขึ้นอยู่กับประเภทของการวัด

การตรวจวัดบรรยากาศระยะไกลด้วยระบบไลดาร์ทำงานได้สองวิธี:

1. โดยการวัดการกระเจิงย้อนกลับจากชั้นบรรยากาศ และ
2. โดยการวัดการสะท้อนที่กระจัดกระจายจากพื้นดิน (เมื่อไลดาร์อยู่บนอากาศ) หรือพื้นผิวแข็งอื่นๆ

การกระเจิงย้อนกลับจากชั้นบรรยากาศโดยตรงทำให้สามารถวัดเมฆและละอองลอยได้ การวัดอื่นๆ ที่ได้จากการกระเจิงย้อนกลับ เช่น ลมหรือผลึกน้ำแข็งเซอร์รัส จำเป็นต้องเลือกความยาวคลื่นและ/หรือโพลาไรเซชันที่ตรวจจับอย่างระมัดระวังไลดาร์แบบดอปเปลอร์และไลดาร์แบบเรย์ลีห์ดอปเปลอร์ใช้ในการวัดอุณหภูมิและความเร็วลมตามแนวลำแสงโดยการวัดความถี่ของแสงที่กระเจิงย้อน กลับ การขยายตัวแบบดอปเปลอร์ของก๊าซที่เคลื่อนที่ทำให้สามารถกำหนดคุณสมบัติผ่านการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่เกิดขึ้นได้^{[ 120 ]}ไลดาร์แบบสแกน เช่น HARLIE แบบสแกนทรงกรวยของ NASAถูกนำมาใช้ในการวัดความเร็วลมในชั้นบรรยากาศ^{[ 121 ]}ภารกิจลมADM-AeolusของESAจะติดตั้งระบบไลดาร์แบบดอปเปลอร์เพื่อให้ได้การวัดโปรไฟล์ลมแนวตั้งทั่วโลก^{[ 122 ]}ระบบไลดาร์แบบดอปเปลอร์ถูกใช้ในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อนปี 2008เพื่อวัดสนามลมระหว่างการแข่งขันเรือใบ^{[ 123 ]}

ปัจจุบันระบบไลดาร์แบบดอปเปลอร์เริ่มถูกนำมาประยุกต์ใช้ในภาคพลังงานหมุนเวียนได้อย่างประสบความสำเร็จ เพื่อเก็บข้อมูลความเร็วลม ความปั่นป่วน การเปลี่ยนทิศทางลม และการเปลี่ยนแปลงความเร็วลม มีการใช้ทั้งระบบคลื่นพัลส์และระบบคลื่นต่อเนื่อง ระบบคลื่นพัลส์ใช้จังหวะเวลาของสัญญาณเพื่อให้ได้ความละเอียดในการวัดระยะทางในแนวดิ่ง ในขณะที่ระบบคลื่นต่อเนื่องอาศัยการโฟกัสของตัวตรวจจับ

คำว่าeolicsได้รับการเสนอเพื่ออธิบายการศึกษาลมแบบร่วมมือและสหวิทยาการโดยใช้การจำลองกลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณและการวัดด้วย Doppler lidar ^{[ 124 ]}

การสะท้อนจากพื้นดินของไลดาร์แบบลอยตัวจะให้ค่าการสะท้อนของพื้นผิว (โดยสมมติว่าค่าการส่งผ่านของบรรยากาศเป็นที่ทราบกันดี) ที่ความยาวคลื่นของไลดาร์ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว การสะท้อนจากพื้นดินจะใช้สำหรับการวัดการดูดซับของบรรยากาศ การวัดแบบ "ไลดาร์ดูดซับแบบดิฟเฟอเรนเชียล" (DIAL) ใช้ความยาวคลื่นสองค่าขึ้นไปที่อยู่ใกล้กัน (น้อยกว่า 1 นาโนเมตร) เพื่อแยกปัจจัยการสะท้อนของพื้นผิวรวมถึงการสูญเสียการส่งผ่านอื่นๆ เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้ค่อนข้างไม่ไวต่อความยาวคลื่น เมื่อปรับให้เข้ากับเส้นการดูดซับที่เหมาะสมของก๊าซชนิดใดชนิดหนึ่ง การวัดแบบ DIAL สามารถใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้น (อัตราส่วนการผสม) ของก๊าซชนิดนั้นในบรรยากาศได้ วิธีนี้เรียกว่า วิธี การดูดซับแบบดิฟเฟอเรนเชียลตามเส้นทางแบบบูรณาการ (IPDA) เนื่องจากเป็นการวัดการดูดซับแบบบูรณาการตลอดเส้นทางของไลดาร์ทั้งหมด ไลดาร์ IPDA สามารถเป็นแบบพัลส์^{[ 125 ] [ 126 ]}หรือแบบต่อเนื่อง (CW) ^{[ 127 ]}และโดยทั่วไปจะใช้ความยาวคลื่นสองค่าขึ้นไป^{[ 128 ]}ไลดาร์ IPDA ถูกนำมาใช้สำหรับการตรวจวัดระยะไกลของคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 125 ] [ 126 ] [ 127 ]}และมีเทน^{[ 129 ]}

ไลดาร์แบบอาร์เรย์สังเคราะห์ช่วยให้สามารถสร้างภาพไลดาร์ได้โดยไม่ต้องใช้ตัวตรวจจับแบบอาร์เรย์ สามารถใช้สำหรับการสร้างภาพความเร็วแบบดอปเปลอร์ การสร้างภาพด้วยอัตราเฟรมที่เร็วมาก (หลายล้านเฟรมต่อวินาที) รวมถึง การลด จุดรบกวนในไลดาร์แบบโคherent ^{[ 36 ]} Grant ได้รวบรวมบรรณานุกรมไลดาร์ที่ครอบคลุมสำหรับการใช้งานในบรรยากาศและอุทกภาค ^{[ 130 ]}

ในประเทศญี่ปุ่น เทคโนโลยีไลดาร์แบบดูดซับเชิงอนุพันธ์ (DIAL) และไลดาร์แบบรามานกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการพยากรณ์น้ำท่วมและการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝน

ภายใต้โครงการของรัฐบาล บริษัท มหาวิทยาลัย และสถาบันหลายแห่ง นำโดยมหาวิทยาลัยคิวชู กำลังดำเนินการวิจัยด้านการตรวจวัดทางอุตุนิยมวิทยาและการสร้างแบบจำลองความเสี่ยงจากน้ำท่วม

โครงการนี้มุ่งเน้นไปที่:

• การสังเกตการกระจายตัวในแนวดิ่งของไอน้ำ อุณหภูมิ ทิศทางลม และความเร็วลมโดยใช้ไลดาร์
• นำข้อมูลเหล่านี้มาบูรณาการกับการสังเกตการณ์จากดาวเทียมและแผนที่สภาพอากาศในชั้นบรรยากาศระดับสูง เพื่อสร้างชุดข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาชุดใหม่
• การนำแบบจำลองปัญญาประดิษฐ์มาใช้ในการจำลองและทำนายปริมาณน้ำฝน การไหลของแม่น้ำ และความเสี่ยงจากน้ำท่วม

ในเดือนพฤษภาคม ปี 2025 บริษัท EKO Instruments ได้เริ่มทำการศึกษาภาคสนามบนเกาะโกโตะฟุกุเอะ จังหวัดนางาซากิ โดยใช้ระบบไลดาร์ Micropulse DIAL ที่จัดหาโดยศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ (NSF NCAR) การศึกษานี้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของ DIAL กับระบบไลดาร์ Raman ที่มีอยู่เดิม

นอกจากนี้ ในเดือนกุมภาพันธ์ 2025 บริษัท EKO Instruments จำกัด ได้ลงนามในข้อตกลงอนุญาตใช้เทคโนโลยีกับมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอนแทนา, NSF NCAR และ NASA ซึ่งครอบคลุมสิทธิบัตรสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ DIAL

มีการใช้งานทางทหารเพียงไม่กี่อย่างที่ทราบกันดีและเป็นความลับ (เช่น การวัดความเร็วของ ขีปนาวุธนำวิถีนิวเคลียร์ล่องหน AGM-129 ACM โดยใช้ไลดาร์ ) แต่มีการวิจัยจำนวนมากที่กำลังดำเนินการอยู่เกี่ยวกับการใช้งานไลดาร์สำหรับการถ่ายภาพ ระบบที่มีความละเอียดสูงกว่าจะรวบรวมรายละเอียดได้มากพอที่จะระบุเป้าหมาย เช่นรถถังตัวอย่างของการใช้งานไลดาร์ในทางทหาร ได้แก่ ระบบตรวจจับทุ่นระเบิดด้วยเลเซอร์บนอากาศ (ALMDS) สำหรับสงครามต่อต้านทุ่นระเบิดโดย Areté Associates ^{[ 131 ]}

รายงานของ NATO (RTO-TR-SET-098) ได้ประเมินเทคโนโลยีที่มีศักยภาพในการตรวจจับจากระยะไกลเพื่อจำแนกตัวแทนสงครามชีวภาพ เทคโนโลยีที่มีศักยภาพที่ได้รับการประเมิน ได้แก่ อินฟราเรดคลื่นยาว (LWIR), การกระเจิงแบบแตกต่าง (DISC) และการเรืองแสงที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์อัลตราไวโอเลต (UV-LIF) รายงานสรุปว่า: จากผลลัพธ์ของระบบไลดาร์ที่ทดสอบและกล่าวถึงข้างต้น คณะทำงานแนะนำว่าตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานระบบตรวจจับจากระยะไกลในระยะสั้น (2008–2010) คือ UV-LIF [ ^{132 ]}อย่างไรก็ตาม ในระยะยาว เทคนิคอื่นๆ เช่นสเปกโทรสโกปีรามาน จากระยะไกล อาจพิสูจน์ ^ได้ว่ามีประโยชน์สำหรับการระบุตัวแทนสงครามชีวภาพ

ไลดาร์สเปกโตรเมตริกขนาดกะทัดรัดระยะสั้นที่ใช้การเรืองแสงที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์ (LIF) จะจัดการกับภัยคุกคามทางชีวภาพในรูปแบบละอองลอยเหนือสถานที่สำคัญภายในอาคาร กึ่งปิด และกลางแจ้ง เช่น สนามกีฬา รถไฟใต้ดิน และสนามบิน ความสามารถในการตรวจจับแบบเรียลไทม์นี้จะช่วยให้สามารถตรวจจับการปล่อยละอองลอยชีวภาพได้อย่างรวดเร็ว และช่วยให้สามารถดำเนินมาตรการเพื่อปกป้องผู้ที่อยู่ในสถานที่นั้นและลดขอบเขตของการปนเปื้อนได้อย่างทันท่วงที^{[ 133 ]}

ระบบตรวจจับการโจมตีทางชีวภาพระยะไกล (LR-BSDS) ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับกองทัพสหรัฐฯ เพื่อให้การเตือนภัยการโจมตีทางชีวภาพจากระยะไกลได้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เป็นระบบที่ติดตั้งบนเฮลิคอปเตอร์เพื่อตรวจจับกลุ่มเมฆละอองสังเคราะห์ที่มีสารชีวภาพและสารเคมีในระยะไกล LR-BSDS ซึ่งมีระยะการตรวจจับ 30 กิโลเมตรขึ้นไป ได้ถูกนำมาใช้งานในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2540 ^{[ 134 ]}หน่วยไลดาร์ 5 หน่วยที่ผลิตโดยบริษัทSick AG ของเยอรมนี ถูกใช้สำหรับการตรวจจับระยะสั้นบนStanleyรถยนต์ไร้คนขับที่ชนะ การแข่งขัน DARPA Grand Challenge ปี 2548

หุ่นยนต์โบอิ้ง AH-6ได้ทำการบินอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2553 ซึ่งรวมถึงการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางโดยใช้ไลดาร์^{[ 135 ] [ 136 ]}

การคำนวณปริมาตรแร่ทำได้โดยการสแกนเป็นระยะ (รายเดือน) ในพื้นที่ที่มีการขุดแร่ จากนั้นเปรียบเทียบข้อมูลพื้นผิวกับการสแกนครั้งก่อน^{[ 137 ]}

เซ็นเซอร์ Lidar อาจใช้สำหรับการตรวจจับและหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางสำหรับยานพาหนะขุดแบบหุ่นยนต์ เช่น ในระบบขนส่งอัตโนมัติ Komatsu (AHS) ^{[ 138 ]}ที่ใช้ในเหมืองแห่งอนาคตของ Rio Tinto

เครือข่ายหอดูดาวทั่วโลกใช้ไลดาร์ในการวัดระยะทางไปยังตัวสะท้อนแสงที่วางอยู่บนดวงจันทร์ทำให้สามารถวัดตำแหน่งของดวงจันทร์ได้อย่างแม่นยำระดับมิลลิเมตร และทำการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้MOLA ( Mars Orbiting Laser Altimeter) ใช้เครื่องมือไลดาร์ในดาวเทียมที่โคจรรอบดาวอังคาร (NASA Mars Global Surveyor ) เพื่อสร้างการสำรวจภูมิประเทศทั่วโลกของดาวเคราะห์สีแดงที่มีความแม่นยำสูง เครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์ได้สร้างแบบจำลองระดับความสูงทั่วโลกของดาวอังคาร ดวงจันทร์ (Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA)) และดาวพุธ (Mercury Laser Altimeter (MLA), NEAR–Shoemaker Laser Rangefinder (NLR)) ^{[ 139 ]}ภารกิจในอนาคตจะรวมถึงการทดลองเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์ เช่น Ganymede Laser Altimeter (GALA) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) ^{[ 139 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 ยานลงจอดฟีนิกซ์ของ NASA ใช้ไลดาร์ในการตรวจจับหิมะในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร^{[ 140 ]}

ในฟิสิกส์บรรยากาศ ไลดาร์ถูกใช้เป็นเครื่องมือตรวจจับระยะไกลเพื่อวัดความหนาแน่นขององค์ประกอบบางอย่างในชั้นบรรยากาศตอนกลางและตอนบน เช่นโพแทสเซียมโซเดียมหรือไนโตรเจนและออกซิเจนโมเลกุลการวัดเหล่านี้สามารถใช้ในการคำนวณอุณหภูมิได้ ไลดาร์ยังสามารถใช้ในการวัดความเร็วลมและให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายตัวในแนวดิ่งของอนุภาคละอองลอย ได้อีกด้วย ^{[ 141 ]}

ที่ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์ฟิวชันJET ในสหราชอาณาจักร ใกล้กับ ^{เมือง} Abingdonใน Oxfordshire มีการใช้ การกระเจิงของทอมสันด้วย ไลดาร์ เพื่อกำหนด ความหนาแน่น ของอิเล็กตรอนและโปรไฟล์อุณหภูมิของพลาสมา [ ^{142 ]}

ระบบไลดาร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกลศาสตร์หินสำหรับการจำแนกลักษณะมวลหินและการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความลาดชัน คุณสมบัติทางธรณีกลศาสตร์ที่สำคัญบางประการของมวลหินสามารถสกัดได้จากกลุ่มจุด 3 มิติที่ได้จากระบบไลดาร์ คุณสมบัติบางประการเหล่านี้ได้แก่:

• การวางแนวที่ไม่ต่อเนื่อง^{[ 143 ] [ 144 ] [ 145 ]}
• ระยะห่างของความไม่ต่อเนื่องและ RQD ^{[ 145 ] [ 146 ] [ 147 ]}
• ช่องเปิดที่ไม่ต่อเนื่อง
• ความคงอยู่ของความไม่ต่อเนื่อง^{[ 145 ] [ 147 ] [ 148 ]}
• ความขรุขระของความไม่ต่อเนื่อง^{[ 147 ]}
• การซึมของน้ำ

คุณสมบัติบางประการเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินคุณภาพทางธรณีกลศาสตร์ของมวลหินผ่าน ดัชนี RMRยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากสามารถสกัดทิศทางของรอยแตกโดยใช้วิธีการที่มีอยู่ จึงสามารถประเมินคุณภาพทางธรณีกลศาสตร์ของลาดหินผ่านดัชนีSMR ได้ ^{[ 149 ]}นอกจากนี้ การเปรียบเทียบกลุ่มจุด 3 มิติที่แตกต่างกันจากลาดที่ได้มาในช่วงเวลาต่างๆ ช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในพื้นที่ในช่วงเวลาดังกล่าวอันเป็นผลมาจากการถล่มของหินหรือกระบวนการดินถล่มอื่นๆ^{[ 150 ] [ 151 ] [ 152 ]}

THOR เป็นเลเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดสภาพบรรยากาศของโลก เลเซอร์จะเข้าไปในกลุ่มเมฆ^{[ 153 ]}และวัดความหนาของรัศมีสะท้อนกลับ เซ็นเซอร์มีช่องเปิดไฟเบอร์ออปติกที่มีความกว้าง7+1/2 นิ้ว ( 19 ซม . ) ซึ่งใช้ในการวัดแสงสะท้อน

เทคโนโลยี Lidar ถูกนำมาใช้ในด้านหุ่นยนต์เพื่อการรับรู้สภาพแวดล้อม รวมถึงการจำแนกประเภทวัตถุ^{[ 154 ]}ความสามารถของเทคโนโลยี Lidar ในการสร้างแผนที่ความสูงสามมิติของภูมิประเทศ ระยะทางที่แม่นยำสูงจากพื้นดิน และความเร็วในการเข้าใกล้ ทำให้สามารถลงจอดอย่างปลอดภัยของยานพาหนะหุ่นยนต์และยานพาหนะที่มีคนขับด้วยความแม่นยำสูง^{[ 10 ]} Lidar ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านหุ่นยนต์สำหรับการระบุตำแหน่งและการทำแผนที่พร้อมกันและถูกรวมเข้ากับโปรแกรมจำลองหุ่นยนต์อย่างดี^{[ 155 ]}โปรดดูส่วนทางทหารด้านบนสำหรับตัวอย่างเพิ่มเติม

Lidar ถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการหาช่วงระยะและ การคำนวณ องค์ประกอบวงโคจรของความเร็วสัมพัทธ์ในการปฏิบัติการใกล้เคียงและการรักษาสถานีของยานอวกาศนอกจากนี้ Lidar ยังถูกใช้สำหรับ การศึกษา บรรยากาศจากอวกาศ พัลส์แสงเลเซอร์สั้นๆ ที่ฉายจากยานอวกาศสามารถสะท้อนจากอนุภาคขนาดเล็กในชั้นบรรยากาศและกลับไปยังกล้องโทรทรรศน์ที่จัดเรียงให้ตรงกับเลเซอร์ของยานอวกาศ ด้วยการกำหนดเวลาการสะท้อนของ Lidar อย่างแม่นยำ และการวัดปริมาณแสงเลเซอร์ที่กล้องโทรทรรศน์ได้รับ นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดตำแหน่ง การกระจาย และลักษณะของอนุภาคได้อย่างแม่นยำ ผลลัพธ์ที่ได้คือเครื่องมือใหม่ที่ปฏิวัติวงการสำหรับการศึกษาองค์ประกอบในชั้นบรรยากาศ ตั้งแต่หยดน้ำในเมฆไปจนถึงมลพิษทางอุตสาหกรรม ซึ่งยากต่อการตรวจจับด้วยวิธีการอื่นๆ^{[ 156 ] [ 157 ]}

การวัดความสูงด้วยเลเซอร์ใช้ในการสร้างแผนที่ความสูงแบบดิจิทัลของดาวเคราะห์ต่างๆ รวมถึงการทำแผนที่ดาวอังคารด้วยเครื่อง วัด ความสูงด้วยเลเซอร์วงโคจรของดาวอังคาร (MOLA) ^{[ 158 ]} การทำแผนที่ ดวง จันทร์ด้วยเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์วงโคจรของดวงจันทร์ ( LOLA) ^{[ 159 ]}และการทำแผนที่ดวงจันทร์ด้วยเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์ (LALT) และการทำแผนที่ดาวพุธด้วยเครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์ (MLA) ^{[ 160 ]}นอกจากนี้ยังใช้เพื่อช่วยนำทางเฮลิคอปเตอร์Ingenuityในการบินทำลายสถิติเหนือภูมิประเทศของดาวอังคาร^{[ 8 ]}

บริษัทต่างๆ ในด้านการสำรวจระยะไกลใช้เซ็นเซอร์ไลดาร์แบบติดตั้งบนเครื่องบิน สามารถใช้สร้างแบบจำลองภูมิประเทศดิจิทัล (DTM) หรือแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล (DEM ) ได้ ซึ่งเป็นวิธีปฏิบัติที่ค่อนข้างแพร่หลายสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ เนื่องจากเครื่องบินสามารถเก็บข้อมูลได้3-4 กิโลเมตร (2-2 กิโลเมตร)+แถบกว้าง 1/2 ไมล์ (1/2  mi) ในการบินผ่านครั้งเดียว ความแม่นยำในแนวดิ่งที่มากขึ้นต่ำกว่า 50 มม. (2 นิ้ว) สามารถทำได้ด้วยการบินผ่านที่ต่ำกว่า แม้ในป่า ซึ่งสามารถให้ความสูงของเรือนยอดรวมถึงระดับความสูงของพื้นดินได้ โดยทั่วไป จำเป็นต้องใช้เครื่องรับ GNSS ที่กำหนดค่าไว้เหนือจุดควบคุมที่อ้างอิงทางภูมิศาสตร์เพื่อเชื่อมโยงข้อมูลกับ WGS (ระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์โลก ) ^{[ 161 ]}

Lidar ยังถูกนำมาใช้ในการสำรวจทางอุทกศาสตร์ ด้วย ขึ้นอยู่กับความใสของน้ำ Lidar สามารถวัดความลึกได้ตั้งแต่ 0.9 ถึง 40 เมตร (3 ถึง 131 ฟุต) โดยมีความแม่นยำในแนวตั้ง 15 เซนติเมตร (6 นิ้ว) และความแม่นยำในแนวนอน 2.5 เมตร (8 ฟุต) ^{[ 162 ]}

Lidar ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมรถไฟเพื่อสร้างรายงานสุขภาพสินทรัพย์สำหรับการจัดการสินทรัพย์ และโดยหน่วยงานด้านการขนส่งเพื่อประเมินสภาพถนน CivilMaps.com เป็นบริษัทชั้นนำในด้านนี้^{[ 163 ]} Lidar ถูกนำมาใช้ใน ระบบ ควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบปรับได้ (ACC) สำหรับรถยนต์ ระบบต่างๆ เช่น ระบบของ Siemens, Hella, Ouster และ Cepton ใช้เครื่อง Lidar ที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าของรถ เช่น กันชน เพื่อตรวจสอบระยะห่างระหว่างรถกับรถคันหน้า^{[ 164 ]}ในกรณีที่รถคันหน้าชะลอความเร็วลงหรืออยู่ใกล้เกินไป ACC จะทำการเบรกเพื่อชะลอความเร็วของรถ เมื่อถนนข้างหน้าโล่ง ACC จะอนุญาตให้รถเร่งความเร็วไปจนถึงความเร็วที่ผู้ขับขี่ตั้งไว้ โปรดดูส่วนทางทหารด้านบนสำหรับตัวอย่างเพิ่มเติม อุปกรณ์ที่ใช้ Lidar ที่เรียกว่าCeilometerถูกนำมาใช้ในสนามบินทั่วโลกเพื่อวัดความสูงของเมฆบนเส้นทางเข้าสู่รันเวย์^{[ 165 ]}

Lidar สามารถใช้เพื่อเพิ่มผลผลิตพลังงานจากฟาร์มกังหันลมโดยการวัดความเร็วลมและความปั่นป่วนของลมได้อย่างแม่นยำ^{[ 166 ] [ 167 ]}ระบบ Lidar แบบทดลอง^{[ 168 ] [ 169 ]}สามารถติดตั้งบนตัวกังหันลม [ ^{170 ] หรือ}รวมเข้ากับใบพัดหมุน^{[ 171 ]}เพื่อวัดลมแนวนอนที่พัดเข้ามา^{[ 172 ]}ลมที่อยู่ด้านหลังของกังหันลม^{[ 173 ]}และปรับใบพัดล่วงหน้าเพื่อป้องกันส่วนประกอบและเพิ่มกำลัง Lidar ยังใช้เพื่อกำหนดลักษณะของทรัพยากรลมที่เข้ามาเพื่อเปรียบเทียบกับการผลิตพลังงานของกังหันลมเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของกังหันลม^{[ 174 ]}โดยการวัดเส้นโค้งกำลังของกังหันลม^{[ 175 ]}การเพิ่มประสิทธิภาพฟาร์มกังหันลมสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นหัวข้อหนึ่งใน ด้าน ลมประยุกต์อีกแง่มุมหนึ่งของไลดาร์ในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับลมคือการใช้พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณบนพื้นผิวที่สแกนด้วยไลดาร์เพื่อประเมินศักยภาพของลม^{[ 176 ]}ซึ่งสามารถนำมาใช้สำหรับการวางตำแหน่งฟาร์มกังหันลมที่เหมาะสมที่สุด

นอกจากนี้ Lidar ยังสามารถใช้เพื่อช่วยเหลือนักวางแผนและนักพัฒนาในการเพิ่มประสิทธิภาพ ระบบ เซลล์ แสงอาทิตย์ ในระดับเมืองโดยการกำหนดหลังคาที่เหมาะสม^{[ 177 ] [ 178 ]}และเพื่อกำหนดการสูญเสียจากเงา^{[ 179 ]}ความพยายามในการสแกนด้วยเลเซอร์จากอากาศเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มุ่งเน้นไปที่วิธีการประมาณปริมาณแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบกับผนังอาคารแนวตั้ง^{[ 180 ]}หรือโดยการรวมการสูญเสียจากเงาที่ละเอียดมากขึ้นโดยพิจารณาอิทธิพลจากพืชพรรณและภูมิประเทศโดยรอบที่ใหญ่ขึ้น^{[ 181 ]}

เกมแข่งรถจำลองล่าสุด เช่นrFactor Pro , iRacing , Assetto CorsaและProject CARSมีสนามแข่งที่สร้างขึ้นจากจุดเมฆ 3 มิติที่ได้จากการสำรวจด้วยไลดาร์มากขึ้นเรื่อยๆ ส่งผลให้พื้นผิวถูกจำลองด้วยความแม่นยำระดับเซนติเมตรหรือมิลลิเมตรในสภาพแวดล้อม 3 มิติในเกม^{[ 182 ] [ 183 ] [ 184 ]}

เกมสำรวจScanner Sombre ปี 2017 จากIntroversion Softwareใช้เทคโนโลยี LiDAR เป็นกลไกหลักของเกม

ในBuild the Earth นั้นระบบ LiDAR ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างภาพจำลองภูมิประเทศที่แม่นยำในMinecraftเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดใดๆ (ส่วนใหญ่เกี่ยวกับระดับความสูง) ในการสร้างแบบเริ่มต้น กระบวนการเรนเดอร์ภูมิประเทศใน Build the Earth นั้นถูกจำกัดด้วยปริมาณข้อมูลที่มีอยู่ในภูมิภาค รวมถึงความเร็วในการแปลงไฟล์เป็นข้อมูลบล็อกด้วย

เทคโนโลยี Lidar ช่วยเพิ่มความปลอดภัยทางกายภาพโดยการตรวจจับภัยคุกคามที่แม่นยำและสอดคล้องกับความเป็นส่วนตัวสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่นการป้องกันพื้นที่โดยรอบ การตรวจสอบอาคาร และการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ ระบบเหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์แบบเลเซอร์เพื่อสร้างกลุ่มจุดที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย รวมถึงฝน หิมะ และความมืดสนิท ข้อได้เปรียบที่สำคัญของระบบสมัยใหม่คือการใช้ Lidar 3 มิติ ซึ่งสร้างโซนการตรวจจับปริมาตรที่แม่นยำโดยจับภาพความสูง ความกว้าง และความลึก ทำให้สามารถจำแนกขนาดของวัตถุและความเร็วในการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ^{[ 185 ]}แตกต่างจากระบบ Lidar 2 มิติ ซึ่งโดยทั่วไปจะสแกนระนาบแบนเพียงระนาบเดียวและอาจมีปัญหาในการแยกแยะระหว่างภัยคุกคามและตัวกระตุ้นที่ไม่เป็นอันตรายโดยพิจารณาจากความสูงหรือปริมาตร Lidar 3 มิติจะกรองสัญญาณเตือนที่ผิดพลาดที่เกิดจากสัตว์ขนาดเล็กหรือพืชพรรณได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการวิเคราะห์มิติเชิงพื้นที่ทั้งหมดของวัตถุที่ตรวจพบ

วิดีโอเพลง " House of Cards " ของRadiohead ในปี 2007 เชื่อกันว่าเป็นการใช้การสแกนเลเซอร์ 3 มิติแบบเรียลไทม์ครั้งแรกในการบันทึกมิวสิกวิดีโอ ข้อมูลระยะในวิดีโอไม่ได้มาจาก lidar เพียงอย่างเดียว แต่ยังมีการใช้การสแกนแสงแบบมีโครงสร้างด้วย^{[ 186 ]}

ในปี 2020 Appleได้เปิดตัวiPad Pro รุ่นที่สี่พร้อมเซ็นเซอร์ lidar ที่รวมอยู่ในโมดูลกล้อง ด้านหลัง ซึ่งพัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับประสบการณ์ความเป็นจริงเสริม (AR) ^{[ 187 ]}ต่อมาฟีเจอร์นี้ได้ถูกรวมอยู่ในiPhone 12 Proและรุ่น Pro รุ่นต่อๆ มา^{[ 188 ]}บนอุปกรณ์ของ Apple เซ็นเซอร์ lidar ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพภาพถ่ายโหมดบุคคลด้วยโหมดกลางคืน เร่งความเร็วการโฟกัสอัตโนมัติและปรับปรุงความแม่นยำในแอป Measure

ในปี 2022 รายการ Wheel of Fortuneเริ่มใช้เทคโนโลยี lidar เพื่อติดตาม การเคลื่อนไหวของมือของ Vanna Whiteบนกระดานปริศนาเพื่อเปิดเผยตัวอักษร ตอนแรกที่มีเทคโนโลยีนี้คือตอนแรกของซีซั่นที่ 40 ^{[ 189 ]}

ในระบบไลดาร์แบบแฟลช ลำแสงเลเซอร์ ที่กระจายตัวเป็นวงกว้างจะส่องสว่างทั่วทั้งบริเวณเป้าหมายในพัลส์เดียว ซึ่งแตกต่างจากไลดาร์แบบสแกนทั่วไปที่ใช้ ลำแสง เลเซอร์แบบขนานส่องสว่างเพียงจุดเดียวในแต่ละครั้ง และลำแสงจะถูกสแกนแบบแรสเตอร์เพื่อส่องสว่างบริเวณเป้าหมายทีละจุด วิธีการส่องสว่างแบบนี้จึงต้องการรูปแบบการตรวจจับที่แตกต่างกันด้วยเช่นกัน ทั้งในระบบไลดาร์แบบสแกนและแบบแฟลช จะใช้ กล้องวัดเวลาบิน (Time-of-Flight camera)ในการเก็บข้อมูลทั้งตำแหน่ง 3 มิติและความเข้มของแสงที่ตกกระทบในแต่ละเฟรม อย่างไรก็ตาม ในระบบไลดาร์แบบสแกน กล้องจะมีเพียงเซ็นเซอร์แบบจุด ในขณะที่ในระบบไลดาร์แบบแฟลช กล้องจะมีอาร์เรย์เซ็นเซอร์ แบบ 1 มิติหรือ 2 มิติ โดยแต่ละพิกเซลจะเก็บข้อมูลตำแหน่ง 3 มิติและความเข้มของแสง ในทั้งสองกรณี ข้อมูลความลึกจะถูกเก็บรวบรวมโดยใช้เวลาบินของพัลส์เลเซอร์ (เช่น เวลาที่แต่ละพัลส์เลเซอร์ใช้ในการกระทบเป้าหมายและกลับมายังเซ็นเซอร์) ซึ่งต้องอาศัยการซิงโครไนซ์ระหว่างการปล่อยพัลส์เลเซอร์และการรับภาพโดยกล้อง^{[ 190 ]}ผลลัพธ์คือกล้องที่ถ่ายภาพระยะทางแทนที่จะเป็นสี^{[ 31 ]}แฟลชไลดาร์มีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษเมื่อเปรียบเทียบกับสแกนไลดาร์ ในกรณีที่กล้อง ฉาก หรือทั้งสองอย่างเคลื่อนที่ เนื่องจากฉากทั้งหมดจะถูกส่องสว่างในเวลาเดียวกัน ในกรณีของสแกนไลดาร์ การเคลื่อนไหวอาจทำให้เกิด "การสั่นไหว" จากช่วงเวลาที่เลเซอร์สแกนไปทั่วฉาก

เช่นเดียวกับไลดาร์ทุกรูปแบบ แหล่งกำเนิดแสงบนตัวเครื่องทำให้แฟลชไลดาร์เป็นเซนเซอร์แบบแอคทีฟ สัญญาณที่ส่งกลับมาจะถูกประมวลผลโดยอัลกอริธึมที่ฝังอยู่ภายในเพื่อสร้างภาพ 3 มิติของวัตถุและลักษณะภูมิประเทศภายในขอบเขตการมองเห็นของเซนเซอร์ได้เกือบจะในทันที^{[ 191 ]}ความถี่การทำซ้ำของพัลส์เลเซอร์นั้นเพียงพอสำหรับการสร้างวิดีโอ 3 มิติที่มีความละเอียดและความแม่นยำสูง^{[ 190 ] [ 192 ]}อัตราเฟรมสูงของเซนเซอร์ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่หลากหลายซึ่งได้รับประโยชน์จากการแสดงภาพแบบเรียลไทม์ เช่น การปฏิบัติการลงจอดระยะไกลที่มีความแม่นยำสูง^{[ 193 ]}ด้วยการส่งคืนตาข่ายระดับความสูง 3 มิติของภูมิทัศน์เป้าหมายในทันที เซนเซอร์แฟลชสามารถใช้เพื่อระบุโซนลงจอดที่เหมาะสมที่สุดในสถานการณ์การลงจอดของยานอวกาศอัตโนมัติ^{[ 194 ]}

การมองเห็นในระยะไกลต้องอาศัยแสงที่มีพลังงานสูง พลังงานนั้นถูกจำกัดไว้ที่ระดับที่ไม่เป็นอันตรายต่อเรตินาของมนุษย์ ความยาวคลื่นต้องไม่ส่งผลกระทบต่อดวงตาของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เครื่องสร้างภาพซิลิคอนราคาประหยัดไม่สามารถอ่านแสงในช่วงสเปกตรัมที่ปลอดภัยต่อดวงตาได้ แต่ ต้องใช้เครื่องสร้างภาพ แกลเลียมอาร์เซไนด์ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนสูงถึง 200,000 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 31 ]}แกลเลียมอาร์เซไนด์เป็นสารประกอบชนิดเดียวกับที่ใช้ในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ประสิทธิภาพสูงราคาสูง ซึ่งมักใช้ในงานด้านอวกาศ

ระบบการมองเห็นแบบสเตอริโอด้วยคอมพิวเตอร์ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเป็นทางเลือกแทนไลดาร์สำหรับการใช้งานในระยะใกล้ ซึ่งมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเหมาะสม^{[ 195 ] [ 196 ]}

• การวัดโครงสร้างทางธรณีวิทยาด้วย LiDAR  – การวัดภูมิประเทศด้วยลำแสง
• เครื่องตรวจจับไลดาร์  – ใช้สำหรับวัดความเร็วของยานพาหนะหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• โฟโตแกรมเมตรี  – การวัดขนาดโดยใช้การถ่ายภาพ
• การถ่ายภาพช่วงระยะ  – เทคนิคการวัด
• การวัดการสะท้อนกลับในโดเมนเวลา  – เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์หน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง

• กิล, เอมิลิโอ; ยอเรนส์, จอร์ดี้; ลอป, จอร์ดี; ฟาเบรกาส, ซาเวียร์; กัลลาร์ต, มอนต์เซอร์รัต (2013) "การใช้เซ็นเซอร์ LIDAR ภาคพื้นดินสำหรับการตรวจจับการดริฟท์ในการฉีดพ่นไร่องุ่น " เซนเซอร์​ 13 (1): 516– 534. Bibcode : 2013Senso..13..516G . ดอย : 10.3390/s130100516 . PMC3574688  .​ PMID23282583  .​
• Heritage, E. (2011). การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติเพื่อการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรม คำแนะนำและแนวทางสำหรับผู้ใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ในด้านโบราณคดีและสถาปัตยกรรม สามารถดูได้ที่ www.english-heritage.org.uk การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติเพื่อการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรม | Historic England
• Heritage, G. และ Large, A. (บรรณาธิการ). (2009). การสแกนด้วยเลเซอร์สำหรับวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม. John Wiley & Sons. ISBN 1-4051-5717-8.
• Maltamo, M., Næsset, E., & Vauhkonen, J. (2014). การประยุกต์ใช้การสแกนด้วยเลเซอร์จากอากาศยานในงานป่าไม้: แนวคิดและกรณีศึกษา (เล่มที่ 27). Springer Science & Business Media. ISBN 94-017-8662-3.
• Shan, J. และ Toth, CK (บรรณาธิการ). (2008). การวัดระยะและสแกนด้วยเลเซอร์แบบภูมิประเทศ: หลักการและการประมวลผล. สำนักพิมพ์ CRC. ISBN 1-4200-5142-3.
• Vosselman, G. และ Maas, HG (บรรณาธิการ). (2010). การสแกนด้วยเลเซอร์จากอากาศและภาคพื้นดิน. สำนักพิมพ์ Whittles. ISBN 1-4398-2798-2.

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับLIDAR

• Outsight (25 พฤษภาคม 2023). "ทำความเข้าใจพื้นฐานของเทคโนโลยี 3D LiDAR" . Outsight Insights .
• สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (NOAA) (15 เมษายน 2563) "LIDAR คืออะไร?"บริการมหาสมุทรแห่งชาติของ NOAA
• ศูนย์ประสานงานและองค์ความรู้ด้านข้อมูล LIDAR ของ USGS (CLICK) – เว็บไซต์ที่มุ่งเน้น "อำนวยความสะดวกในการเข้าถึงข้อมูล การประสานงานของผู้ใช้ และการให้ความรู้เกี่ยวกับการสำรวจระยะไกลด้วย LIDAR เพื่อความต้องการทางวิทยาศาสตร์"