3D LIDAR, o detección y rango de luz tridimensional, involucra una tecnología que emite pulsos de luz que rebotan en los objetos y regresan a la ubicación de origen. Los programas dentro del aparato interpretan las señales devueltas como puntos en un área designada del espacio y transforman estos puntos en una representación 3D. Inicialmente implementado por los militares, las imágenes 3D LIDAR tienen una amplia gama de aplicaciones, incluidos usos en los campos de la arqueología, la geografía y la aplicación de la ley.
Los componentes de un sistema de imágenes 3D LIDAR generalmente incluyen un láser, un escáner, un fotodetector y un sistema de navegación de posicionamiento global o GPS. El láser envía miles de pulsos de haz de luz a un espejo cada segundo; los pulsos luego viajan hacia una ubicación particular. Los haces de luz utilizados son generalmente en las longitudes de onda ultravioleta, visibles o cercanas a las del infrarrojo. Cuando los pulsos entran en contacto con un objeto, se reflejan en varias direcciones, un proceso conocido como retrodispersión. Muchos pulsos de luz, o la nube de puntos, regresan al dispositivo de detección remota 3D, también llamado receptor fotodetector.
El equipo normalmente registra el tiempo que tarda cada pulso en viajar hacia y desde un objeto, o una ubicación, como un punto específico en un eje 3D que representa la longitud, latitud y altitud. El escáner utiliza esta información junto con programas de visualización 3D para producir una imagen 3D. Cuanto mayor sea el número de pulsos emitidos, más densa y detallada se volverá la imagen. Las industrias generalmente utilizan la tecnología 3D LIDAR para detectar sustancias de varios tamaños, desde partículas tan pequeñas como gases y aerosoles hasta objetos sólidos o grandes terrenos, según la sensibilidad y la configuración del equipo involucrado.
Con el equipo 3D LIDAR montado en un avión, es posible realizar mapas de imágenes en 3D y fotogrametría aérea. Los municipios pueden utilizar el modelado de ciudades en 3D para obtener representaciones precisas de ubicaciones con fines de planificación de la construcción, por razones de seguridad o para mejorar el turismo. Los programas LIDAR animados permiten a los usuarios ver imágenes en varios ángulos o intensidades de luz variables. A medida que los pulsos de luz atraviesan áreas bajo ciertas condiciones, las imágenes topográficas ambientales se pueden superponer, comenzando con la formación de la tierra y continuando con la adición de elementos acuáticos y en las copas de los árboles en los bosques.
Aunque generalmente se monta en un avión o satélite en movimiento, el dispositivo también se puede montar en una ubicación estática y girar, proporcionando una imagen de 360 grados de una ubicación específica. La tecnología 3D LIDAR también determina la velocidad de los objetos en movimiento. Las fuerzas del orden utilizan dispositivos portátiles que determinan la velocidad de los vehículos que pasan en función del tiempo que tarda el pulso de luz en golpear el objeto y regresar al dispositivo.