Zastosowania i aplikacje LiDAR
Dzisiaj wymienimy 15 zastosowań i aplikacji LiDAR i skupimy się na odpowiedzi na następujące pytania:
Jak dzisiaj wykorzystujemy technologię LiDAR?
Jakie są zastosowania i zastosowania lidaru?
Czym różni się od innych typów czujników?
Przejdźmy bezpośrednio do tematu.
1 mapowanie topograficzne
Lidar przedstawia ukształtowanie terenu, odsłaniając subtelne zmiany wysokości terenu. Jego największą zaletą jest to, że jest to szybkie"narzędzie do próbkowania". Lidar co sekundę emituje z powietrza na ziemię setki tysięcy, a nawet miliony impulsów. To właśnie ta gęsta chmura punktów umożliwia nam uzyskanie prawdziwej topografii.
2 Kontrola jakości konstrukcji
Używanie LiDAR do skanowania budynków może zapewnić, że budynek jest zgodny z modelem informacji o budynku (BIM).
Porównanie chmury punktów ze skanu terenu z projektem BIM może zapewnić jakość konstrukcji i postępować zgodnie z planem. Największą zaletą LiDAR jest skanowanie w czasie rzeczywistym, które może wykryć defekty na wczesnym etapie projektu. W przeciwnym razie każda uszkodzona przeróbka konstrukcji spowoduje stratę czasu i pieniędzy.
3 Podwodne pomiary topograficzne
Zwykle używamy sondowania (lub sonaru) do badań podwodnych. Sonar uderza i odbiera echa. Podobnie jak LiDAR, oblicza odległość, mierząc upływ czasu echa.
Lidar do sondowania głębokości różni się od lidaru w powietrzu tym, że wykorzystuje zieloną długość fali. Korzystając z tej długości fali, można mierzyć podwodne pomiary i mapowanie aż do dna.
Podobnie, badania rzeczne i batymetryczne mogą mapować systemy lądowe i wodne.
4 Rolnictwo precyzyjne
Rolnicy wybierają rolnictwo precyzyjne, ponieważ może ono zmniejszyć ilość nawozu stosowanego na polu, co jest tylko jednym z wielu zastosowań GIS w rolnictwie.
Ponieważ opryski są ukierunkowane na określone miejsca, rolnicy mogą zaoszczędzić na kosztach wejściowych, więc jak rolnicy mogą zobaczyć swoje wyniki w rolnictwie precyzyjnym? Podłączając LiDAR do ciągnika, można dokładnie zmierzyć biomasę, wysokość i objętość.
5 Mapowanie leśne
Wizualizacja struktury i wysokości drzew w lesie to obszar, w którym aplikacje LiDAR odnoszą sukcesy. Ale czy lidar może naprawdę"przenikać" drzewa?
Wyobraź sobie, że stoisz w środku lasu i patrzysz w górę. Czy widzisz słońce? Jeśli widzisz przechodzące światło, LiDAR również.
Znając wysokość drzewa i wysokość gruntu, uzyskasz prawdziwie pionowy profil. Jeśli naprawdę potrzebujesz struktury roślinności 3D, naziemny LiDAR może również wygenerować realistyczny model 3D.
W rzeczywistości, Earth Science Laser Altimeter System (GLAS) jest pierwszym instrumentem do pomiaru odległości laserowej (LiDAR) do mapowania lasów z kosmosu.
6 samochodów bez kierowcy
Samochody autonomiczne wykorzystują czujniki LiDAR 360° zainstalowane w pojeździe, aby w pełni zrozumieć otaczające środowisko. Przy każdym działaniu samego pozycjonowania samochodu będzie nadal skanować przeszkody, aby poprawić bezpieczeństwo.
7 Ostrzeżenie przed powodzią
Wykorzystując LiDAR do pomiaru powierzchni, hydrolodzy mogą budować cyfrowe modele ukształtowania terenu. Z tego miejsca użytkownicy mogą wyznaczyć obszary podatne na zalanie, zanim nastąpi powódź.
W związku z tym lidar może zapewnić system ostrzegania przed powodzią, chroniący życie i mienie mieszkańców. Firmy ubezpieczeniowe mogą również wykorzystać te dane do naliczania wyższych składek. To tylko jedna z wielu aplikacji GIS wykorzystywanych w branży ubezpieczeniowej do oceny ryzyka.
8 Określ przeznaczenie terenu
Kody klasyfikacji Lidar obejmują grunt, roślinność (niska, średnia, wysoka), budynki, linie napowietrzne, drogi, linie kolejowe i wodę itp. Każda definicja klasyfikacji pochodzi z odbitych impulsów laserowych. Nawet dzięki wielookresowemu monitorowaniu danych możemy stale rozumieć dynamiczne zmiany naszej planety, w tym zmiany klimatyczne.
9 Odtworzenie miejsca wypadku
W sprawach karnych lidar zawęża poszukiwania zaginionych lub nieoznaczonych grobów. Podobnie jak archeologia, lidar może zlokalizować subtelne anomalie topograficzne na ziemi. LiDAR jest również wykorzystywany w rekonstrukcji miejsca przestępstwa do skanowania miejsc przestępstw lub wypadków samochodowych.
10 Monitorowanie nachylenia
W przypadku osuwisk skany lidarowe mogą lepiej odzwierciedlać powierzchnię obszarów roślinności. Na podstawie zacienionych form terenu, skarp i ukształtowania terenu można zidentyfikować wspólne cechy morfologiczne osuwisk.
Na tych pagórkowatych obszarach gęsto porośniętych roślinnością topografiści mogą stworzyć listę miejsc podatnych na osuwiska, które mogą przewidywać zdarzenia osuwiskowe i lepiej oceniać zagrożenia dla bezpieczeństwa.
11 Pomiary atmosferyczne
Do badań atmosferycznych opracowano kilka technologii:
Doppler Lidar — technologia wykorzystująca światło do pomiaru prędkości wiatru zamiast radaru dopplerowskiego.
Raman Lidar – mierzy parę wodną i aerozole.
lidarem absorpcji różnicowej (DIAL) – pomiar ozonu i pary wodnej.
W przypadku lokalnych i globalnych problemów środowiskowych teledetekcja środowiskowa zajmuje się tego typu zmianami w atmosferze.
12 Zarządzaj zasobami
Zarządzanie miejskie wykorzystuje mobilny LiDAR do zarządzania majątkiem oraz zapewniania bezpieczeństwa i standardów. Na przykład wszystko, począwszy od warunków drogowych, uszkodzonych mostów, mediów, billboardów i znaków drogowych.
Po zebraniu danych wyniki skanowania zostaną przesłane do bazy danych geoprzestrzennych. W ten sposób każdy zasób infrastruktury może być przechowywany, analizowany i wizualizowany – jest to główna funkcja systemu informacji geograficznej (GIS).
13 Pomiary i mapowanie strefy zamarzniętej
Ponieważ LiDAR rozszerza swój zakres na różne dziedziny badań, pomiar głębokości śniegu na zamarzniętych obszarach stał się kluczowym obszarem.
Ponieważ śnieg charakteryzuje się znacznym rozproszeniem objętościowym, światło o różnych długościach fal może z powodzeniem przenikać w głąb w różnym stopniu.
Po udoskonaleniu modelowania tego typu LiDAR może on być cenny w przewidywaniu hydrologii i lawin.
14 Rzeczywistość rozszerzona
Ponieważ LiDAR staje się coraz bardziej powszechny w smartfonach, integracja z grami jest teraz rzeczywistością. Na przykład technologia rozszerzonej rzeczywistości umożliwia interakcję ze światem zewnętrznym za pomocą wyświetlacza smartfona.
LiDAR dodaje wykrywanie głębi, ale dotyczy to nie tylko gier. Może być również używany do lokalizacji wież energetycznych, turbin wiatrowych i paneli słonecznych.
15 Kontrola mocy
LiDAR potrafi wykryć wtargnięcie drzew, które może spowodować przerwanie sieci przesyłowej. Wykorzystując klasyfikację danych lidarowych w postaci gęstej chmury punktów, może rozróżniać linie napowietrzne i roślinność. Może również pomóc zmniejszyć ryzyko wpadania drzew do pobliskich rurociągów.
Więcej zastosowań i aplikacji LiDAR
Wojsko-Wojsko wykorzystuje lotniczy LiDAR do mapowania pola bitwy i budowania pola widzenia.
Teren księżycowy-Lidar został wykorzystany już w 1971 roku do oszacowania wysokości powierzchni Księżyca.
Geologia — geolodzy używają go do mierzenia i mapowania zmian nachylenia, aspektu i wysokości oraz badania topografii.
Erozja linii brzegowej - Badania w czasie wzdłuż linii brzegowej mogą określić ilościowo wielkość erozji w obszarze zalewowym.
Teraz LiDAR jest używany nie tylko w pojazdach autonomicznych. Rozwinął się tak szybko, że Twój smartfon jest wyposażony w czujniki LiDAR.
