Použití a aplikace LiDAR
Dnes uvedeme 15 použití a aplikací LiDAR a zaměříme se na zodpovězení následujících otázek:
Jak dnes používáme technologii LiDAR?
Jaké jsou použití a aplikace lidaru?
Jak se liší od jiných typů senzorů?
Pojďme přímo k tématu.
1 Topografické mapování
Lidar zobrazuje tvar terénu odhalováním jemných změn nadmořské výšky na zemi. Jeho největší výhodou je, že se jedná o vysokorychlostní"sampling tool". Lidar každou sekundu vysílá ze vzduchu na zem stovky tisíc nebo dokonce miliony pulzů. Právě toto husté mračno bodů nám umožňuje získat skutečnou topografii.
2 Kontrola kvality stavby
Použití LiDAR pro skenování budov může zajistit, že budova odpovídá informačnímu modelu budovy (BIM).
Porovnáním mračna bodů z pozemního skenování s návrhem BIM lze zajistit kvalitu stavby a pokračovat podle plánu. Největší výhodou LiDARu je skenování v reálném čase, které dokáže detekovat defekty v rané fázi projektu. V opačném případě bude jakákoli přepracování vadné konstrukce plýtvat časem a penězi.
3 Podvodní topografický průzkum
Pro průzkumy pod vodou obvykle používáme sondážní sondu (nebo sonar). Sonar bouchá a přijímá ozvěny. Podobně jako LiDAR vypočítává vzdálenost měřením uplynulého času echa.
Hloubkově znějící lidar se od vzdušného lidaru liší tím, že používá zelenou vlnovou délku. Pomocí této vlnové délky lze podvodní průzkum a mapování měřit až ke dnu.
Podobně mohou říční a batymetrické průzkumy mapovat suchozemské a vodní systémy.
4 Přesné zemědělství
Zemědělci volí precizní zemědělství, protože může snížit množství hnojiv aplikovaných na poli, což je jen jedna z mnoha aplikací GIS v zemědělské oblasti.
Protože jsou postřiky cíleny na konkrétní místa, mohou zemědělci ušetřit vstupní náklady, jak tedy mohou zemědělci vidět jejich výsledky v precizním zemědělství? Připojením LiDAR k traktoru lze přesně měřit biomasu, výšku a objem.
5 Lesnické mapování
Vizualizace stromové struktury a výšky v lese je oblastí, kde jsou aplikace LiDAR skutečně úspěšné. Ale může lidar skutečně"proniknout" stromy?
Představte si, že stojíte uprostřed lesa a díváte se nahoru. Vidíš slunce? Pokud vidíte světlo procházející skrz, může to být i LiDAR.
Když znáte výšku stromu a výšku země, získáte skutečný vertikální profil. Pokud opravdu chcete 3D vegetační strukturu, pozemní LiDAR může také generovat realistický 3D model.
Ve skutečnosti je systém laserového výškoměru Earth Science Laser Altimeter System (GLAS) prvním laserovým měřícím přístrojem (LiDAR), který mapuje lesy z vesmíru.
6 vozů bez řidiče
Samořídící auta využívají 360° LiDAR senzory nainstalované na vozidle, aby plně porozuměly okolnímu prostředí. Při každé akci samotného určování polohy bude vůz pokračovat ve skenování překážek, aby se zvýšila bezpečnost.
7 Varování před povodněmi
Pomocí LiDARu k měření povrchu mohou hydrologové vytvářet digitální výškové modely. Zde mohou uživatelé zmapovat oblasti, které jsou náchylné k záplavám, než dojde k záplavám.
V tomto ohledu může lidar poskytnout systém varování před povodněmi k ochraně životů a majetku obyvatel. Pojišťovny mohou tyto údaje využít i k účtování vyššího pojistného. Toto je jen jedna z mnoha aplikací GIS používaných v pojišťovnictví k hodnocení rizik.
8 Určete využití půdy
Klasifikační kódy lidaru zahrnují zemi, vegetaci (nízká, střední, vysoká), budovy, nadzemní vedení, silnice, železnice a vodu atd. Každá definice klasifikace pochází z odražených laserových pulsů. I díky vícedobému sledování dat můžeme neustále chápat dynamické změny naší planety, včetně změny klimatu.
9 Obnova místa nehody
V kriminálních případech lidar zužuje pátrání po zmizelých nebo neoznačených hrobech. Podobně jako archeologie dokáže lidar lokalizovat jemné topografické anomálie na zemi. LiDAR se také používá při rekonstrukci místa činu ke skenování oblastí trestné činnosti nebo autonehod.
10 Sledování sklonu
U sesuvů mohou lidarové skeny lépe reprezentovat povrch vegetačních oblastí. Ze stínových tvarů terénu, svahů a vrstevnic terénu lze identifikovat společné morfologické znaky sesuvů.
V těchto kopcovitých oblastech s hustou vegetací mohou topografové vytvořit seznam lokalit náchylných k sesuvům půdy, které mohou předvídat sesuvy půdy a lépe vyhodnotit bezpečnostní rizika.
11 Měření atmosféry
Pro výzkum atmosféry existuje několik technologií, které byly vyvinuty:
Dopplerův lidar – Technologie, která využívá světlo k měření rychlosti větru namísto Dopplerova radaru.
Raman Lidar – měří vodní páru a aerosoly.
Diferenciální absorpce lidaru (DIAL) - měření ozónu a vodní páry.
Pokud jde o místní a globální environmentální problémy, environmentální dálkový průzkum se zabývá těmito typy změn v atmosféře.
12 Správa majetku
Správa měst využívá mobilní LiDAR ke správě majetku a zajištění bezpečnosti a standardů. Například vše od stavu vozovky, poškozených mostů, inženýrských sítí, billboardů a dopravních značek.
Po shromáždění dat budou výsledky skenování odeslány do geoprostorové databáze. Tímto způsobem lze ukládat, analyzovat a vizualizovat každé aktivum infrastruktury – to je hlavní funkce geografického informačního systému (GIS).
13 Měření a mapování zmrazených zón
S tím, jak LiDAR rozšiřuje svou působnost do různých oblastí výzkumu, se měření hloubky sněhu v zamrzlých oblastech stalo klíčovou oblastí.
Protože sníh má značný objemový rozptyl, světlo různých vlnových délek může úspěšně pronikat do hloubky v různé míře.
Jakmile bude modelování tohoto typu LiDAR vylepšeno, může být cenné v hydrologii a předpovědi lavin.
14 Rozšířená realita
Vzhledem k tomu, že se LiDAR stává stále běžnějším v chytrých telefonech, integrace do her je nyní realitou. Například technologie rozšířené reality vám umožňuje komunikovat s vnějším světem pomocí displeje vašeho smartphonu.
LiDAR přidává hloubkové snímání, ale to neplatí pouze pro hry. Může být také použit pro umístění věží pro přenos energie, větrných turbín a solárních panelů.
15 Kontrola napájení
LiDAR dokáže detekovat zásahy stromů, které mohou způsobit přerušení systému přenosového vedení. Pomocí klasifikace hustého mračna bodů lidarových dat dokáže rozlišit nadzemní vedení a vegetaci. Může také pomoci snížit riziko pádu stromů do okolních inženýrských sítí.
Více použití a aplikací LiDAR
Armáda – Armáda používá vzdušný LiDAR k mapování bojiště a budování zorného pole.
Lunární terén-Lidar byl použit již v roce 1971 k odhadu výšky měsíčního povrchu.
Geologie – Geologové jej používají k měření a mapování změn sklonu, vzhledu a nadmořské výšky a ke studiu topografie.
Eroze pobřeží-časové studie podél pobřeží mohou kvantifikovat množství eroze v záplavové oblasti.
Nyní se LiDAR nepoužívá pouze pro autonomní vozidla. Vyvinul se tak rychle, že váš smartphone je vybaven senzory LiDAR.
