Použitie a aplikácie LiDAR
Dnes uvedieme 15 použití a aplikácií LiDAR a zameriame sa na odpovede na nasledujúce otázky:
Ako dnes využívame technológiu LiDAR?
Aké sú použitia a aplikácie lidaru?
Ako sa líši od iných typov snímačov?
Poďme priamo k téme.
1 Topografické mapovanie
Lidar zobrazuje tvar terénu odhaľovaním jemných zmien nadmorskej výšky na zemi. Jeho najväčšou výhodou je, že ide o vysokorýchlostný"nástroj na odber vzoriek". Lidar každú sekundu vysiela zo vzduchu na zem státisíce alebo dokonca milióny impulzov. Práve toto husté mračno bodov nám umožňuje získať skutočnú topografiu.
2 Kontrola kvality konštrukcie
Použitie LiDAR na skenovanie budov môže zabezpečiť, že budova zodpovedá informačnému modelu budovy (BIM).
Porovnanie mračna bodov z pozemného skenovania s návrhom BIM môže zabezpečiť kvalitu stavby a postupovať podľa plánu. Najväčšou výhodou LiDAR je skenovanie v reálnom čase, ktoré dokáže odhaliť defekty už na začiatku projektu. V opačnom prípade bude akákoľvek oprava chybnej konštrukcie plytvať časom a peniazmi.
3 Topografický prieskum pod vodou
Na prieskumy pod vodou zvyčajne používame sondovanie (alebo sonar). Sonar búcha a prijíma ozveny. Podobne ako LiDAR vypočítava vzdialenosť meraním uplynutého času ozveny.
Hĺbkovo znejúci lidar sa líši od vzdušného lidaru v tom, že používa zelenú vlnovú dĺžku. Pomocou tejto vlnovej dĺžky je možné merať podvodné prieskumy a mapovanie až po dno.
Podobne riečne a batymetrické prieskumy môžu mapovať suchozemské a vodné systémy.
4 Presné poľnohospodárstvo
Poľnohospodári si vyberajú presné poľnohospodárstvo, pretože môže znížiť množstvo hnojív aplikovaných na poli, čo je len jedna z mnohých aplikácií GIS v poľnohospodárskej oblasti.
Keďže postrek je zameraný na konkrétne miesta, farmári môžu ušetriť vstupné náklady, tak ako môžu farmári vidieť svoje výsledky v precíznom poľnohospodárstve? Pripojením LiDAR k traktoru je možné presne merať biomasu, výšku a objem.
5 Lesnícke mapovanie
Vizualizácia stromovej štruktúry a výšky v lese je oblasťou, kde sú aplikácie LiDAR skutočne úspešné. Ale môže lidar skutočne"preniknúť" stromy?
Predstavte si, že stojíte uprostred lesa a pozeráte sa hore. Vidíš slnko? Ak vidíte prechádzať svetlo, tak aj LiDAR.
Keď poznáte výšku stromu a výšku zeme, získate skutočný vertikálny profil. Ak naozaj chcete 3D vegetačnú štruktúru, zemný LiDAR dokáže vygenerovať aj realistický 3D model.
Laserový výškomerný systém Zeme (GLAS) je v skutočnosti prvým laserovým meracím prístrojom (LiDAR) na mapovanie lesov z vesmíru.
6 áut bez vodiča
Autá s vlastným pohonom využívajú 360° senzory LiDAR nainštalované na vozidle, aby plne porozumeli okolitému prostrediu. Pri každej akcii samotného určovania polohy bude vozidlo pokračovať v skenovaní prekážok, aby sa zvýšila bezpečnosť.
7 Výstraha pred povodňami
Použitím LiDAR na meranie povrchu môžu hydrológovia vytvárať digitálne výškové modely. Odtiaľ môžu používatelia zmapovať oblasti, ktoré sú náchylné na záplavy, kým dôjde k záplavám.
V tomto smere môže lidar poskytnúť protipovodňový varovný systém na ochranu životov a majetku obyvateľov. Poisťovne môžu tieto údaje použiť aj na účtovanie vyššieho poistného. Toto je len jedna z mnohých aplikácií GIS používaných v poisťovníctve na hodnotenie rizík.
8 Určite využitie pôdy
Klasifikačné kódy lidaru zahŕňajú zem, vegetáciu (nízka, stredná, vysoká), budovy, trolejové vedenia, cesty, železnice a vodu atď. Každá definícia klasifikácie pochádza z odrazených laserových impulzov. Dokonca aj vďaka viacdobému monitorovaniu údajov môžeme neustále chápať dynamické zmeny našej planéty, vrátane klimatických zmien.
9 Obnova miesta nehody
V trestných veciach lidar zužuje pátranie po nezvestných alebo neoznačených hroboch. Podobne ako archeológia, lidar dokáže lokalizovať jemné topografické anomálie na zemi. LiDAR sa používa aj pri rekonštrukcii miesta činu na skenovanie oblastí kriminality alebo autonehôd.
10 Monitorovanie sklonu
Pri zosuvoch pôdy môžu skeny lidaru lepšie reprezentovať povrch vegetačných plôch. Z tieňových tvarov terénu, svahov a terénnych vrstevníc možno identifikovať spoločné morfologické znaky zosuvov.
V týchto kopcovitých oblastiach s hustou vegetáciou môžu topografi vytvoriť zoznam lokalít náchylných na zosuv pôdy, ktorý dokáže predpovedať udalosti zosuvu pôdy a lepšie posúdiť bezpečnostné riziká.
11 Meranie atmosféry
Pre výskum atmosféry existuje niekoľko technológií, ktoré boli vyvinuté:
Doppler Lidar – technológia, ktorá využíva svetlo na meranie rýchlosti vetra namiesto Dopplerovho radaru.
Raman Lidar – meria vodnú paru a aerosóly.
Lidar diferenciálnej absorpcie (DIAL) - meranie ozónu a vodnej pary.
Pokiaľ ide o miestne a globálne environmentálne problémy, environmentálny diaľkový prieskum sa zaoberá týmito typmi zmien v atmosfére.
12 Správa majetku
Mestský manažment využíva mobilný LiDAR na správu majetku a zaistenie bezpečnosti a noriem. Napríklad všetko od stavu ciest, poškodených mostov, inžinierskych sietí, bilbordov a značenia ulíc.
Po zhromaždení údajov sa výsledky skenovania odošlú do geopriestorovej databázy. Týmto spôsobom je možné uložiť, analyzovať a vizualizovať každé aktívum infraštruktúry – to je hlavná funkcia geografického informačného systému (GIS).
13 Prieskum a mapovanie zmrazených zón
Keďže LiDAR rozširuje svoje pole pôsobnosti do rôznych oblastí výskumu, kľúčovou oblasťou sa stalo meranie hĺbky snehu v zamrznutých oblastiach.
Pretože sneh má výrazný objemový rozptyl, svetlo rôznych vlnových dĺžok môže úspešne prenikať do hĺbky v rôznej miere.
Keď sa modelovanie tohto typu LiDAR zlepší, môže byť cenné v hydrológii a predpovedi lavín.
14 Rozšírená realita
Keďže LiDAR sa v smartfónoch stáva čoraz bežnejším, integrácia do hier je teraz realitou. Napríklad technológia rozšírenej reality vám umožňuje komunikovať s vonkajším svetom pomocou displeja vášho smartfónu.
LiDAR pridáva snímanie hĺbky, ale to neplatí len pre hry. Môže sa použiť aj na umiestnenie veží na prenos energie, veterných turbín a solárnych panelov.
15 Kontrola napájania
LiDAR dokáže detekovať zásahy stromov, ktoré môžu spôsobiť prerušenie systému prenosového vedenia. Pomocou klasifikácie hustého mračna bodov ľudarových údajov dokáže rozlíšiť nadzemné vedenia a vegetáciu. Môže tiež pomôcť znížiť riziko pádu stromov do blízkych inžinierskych sietí.
Viac použití a aplikácií LiDAR
Armáda – Armáda používa vzdušný LiDAR na mapovanie bojiska a budovanie zorného poľa.
Lunárny terén-Lidar bol použitý už v roku 1971 na odhad výšky mesačného povrchu.
Geológia – geológovia ju používajú na meranie a mapovanie zmien sklonu, pomeru a nadmorskej výšky a na štúdium topografie.
Štúdie erózie pobrežia-čas pozdĺž pobrežia môžu kvantifikovať množstvo erózie v záplavovej oblasti.
Teraz sa LiDAR nepoužíva len pre autonómne vozidlá. Vyvinul sa tak rýchlo, že váš smartfón je vybavený senzormi LiDAR.
