Използване и приложения на LiDAR
Днес ще изброим 15 употреби и приложения на LiDAR и ще се съсредоточим върху отговорите на следните въпроси:
Как използваме технологията LiDAR днес?
Какви са употребите и приложенията на lidar?
Как се различава от другите видове сензори?
Да преминем директно към темата.
1 Топографско картографиране
Lidar показва формата на релефа, като разкрива фини промени във височината на земята. Най-голямото му предимство е, че е високоскоростен"инструмент за вземане на проби". Lidar излъчва стотици хиляди или дори милиони импулси от въздуха към земята всяка секунда. Именно този плътен облак от точки ни позволява да получим истинската топография.
2 Контрол на качеството на строителството
Използването на LiDAR за сканиране на сгради може да гарантира, че сградата съответства на информационния модел на сградата (BIM).
Сравняването на облака от точки от земното сканиране с BIM дизайна може да гарантира качеството на конструкцията и да продължи, както е планирано. Най-голямото предимство на LiDAR е сканирането в реално време, което може да открие дефекти в началото на проекта. В противен случай всяка преработка на дефектна структура ще загуби време и пари.
3 Подводно топографско проучване
Обикновено използваме сондиране (или сонар) за подводни проучвания. Сонарът гърми и получава ехо. Подобно на LiDAR, той изчислява разстоянието чрез измерване на изминалото време на ехото.
Лидарът за измерване на дълбочина е различен от бордовия лидар по това, че използва зелена дължина на вълната. Използвайки тази дължина на вълната, подводното проучване и картографиране могат да бъдат измерени чак до дъното.
По същия начин, речните и батиметричните проучвания могат да картографират сухоземни и водни системи.
4 Прецизно земеделие
Земеделските производители избират прецизно земеделие, тъй като то може да намали количеството на тора, прилаган в полето, което е само едно от многото GIS приложения в селскостопанската област.
Тъй като пръскането е насочено към определени места, фермерите могат да спестят разходи за вложени средства, така че как могат да видят резултатите си в прецизното земеделие? Чрез свързване на LiDAR към трактора, биомасата, височината и обемът могат да бъдат точно измерени.
5 Картиране на горското стопанство
Визуализацията на дървесната структура и височината в гората е област, в която приложенията на LiDAR са наистина успешни. Но може ли лидар наистина"проникне" дървета?
Представете си, че стоите в средата на гората и гледате нагоре. Виждаш ли слънцето? Ако виждате светлината да преминава през нея, може и LiDAR.
Когато знаете височината на дървото и височината на земята, ще получите истински вертикален профил. Ако наистина искате 3D растителна структура, наземният LiDAR може също да генерира реалистичен 3D модел.
Всъщност лазерната система за измерване на височината на Земята (GLAS) е първият инструмент за лазерно измерване (LiDAR) за картографиране на гори от космоса.
6 Автомобили без шофьор
Самоуправляващите се автомобили използват 360° LiDAR сензори, инсталирани на превозното средство, за да разберат напълно заобикалящата среда. За всяко действие на самото позициониране на автомобила, той ще продължи да сканира препятствията, за да подобри безопасността.
7 Предупреждение за наводнение
Използвайки LiDAR за измерване на повърхността, хидролозите могат да изграждат цифрови модели на височина. Оттук потребителите могат да картографират райони, които са предразположени към наводнения, преди да настъпи наводнение.
В тази връзка лидарът може да осигури система за предупреждение за наводнения за защита на живота и имуществото на жителите. Застрахователните компании също могат да използват тези данни за начисляване на по-високи премии. Това е само едно от многото ГИС приложения, използвани в застрахователната индустрия за оценка на риска.
8 Определете използването на земята
Класификационните кодове на лидарите включват земята, растителността (ниска, средна, висока), сгради, въздушни линии, пътища, железопътни линии и вода и т.н. Всяка дефиниция на класификация идва от отразени лазерни импулси. Дори чрез многопериодно наблюдение на данни, ние можем постоянно да разбираме динамичните промени на нашата планета, включително изменението на климата.
9 Възстановяване на местопроизшествието
При наказателни дела лидарът стеснява търсенето на изчезнали или немаркирани гробове. Подобно на археологията, лидарът може да локализира фини топографски аномалии на земята. LiDAR се използва и при реконструкция на местопрестъплението за сканиране на места за престъпления или автомобилни произшествия.
10 Мониторинг на наклона
За свлачища, лидарните сканирания могат да представят по-добре повърхността на растителните зони. От сенчести форми на релефа, склонове и контури на терена могат да се идентифицират общи морфологични характеристики на свлачищата.
В тези хълмисти райони с гъста растителност топографистите могат да създадат списък със склонни към свлачища места, които могат да предскажат свлачищни събития и по-добре да оценят рисковете за безопасността.
11 Атмосферно измерване
За изследване на атмосферата има няколко разработени технологии:
Доплеров лидар – технологията, която използва светлина за измерване на скоростта на вятъра вместо доплеров радар.
Raman Lidar - измерва водни пари и аерозоли.
Диференциален абсорбционен лидар (DIAL) - измерване на озон и водна пара.
За местни и глобални екологични проблеми, дистанционното наблюдение на околната среда се занимава с тези видове промени в атмосферата.
12 Управление на активи
Градското управление използва мобилен LiDAR за управление на активи и осигуряване на безопасност и стандарти. Например всичко от пътни условия, повредени мостове, комунални услуги, билбордове и улични знаци.
След като данните бъдат събрани, резултатите от сканирането ще бъдат изпратени в геопространствената база данни. По този начин всеки инфраструктурен актив може да се съхранява, анализира и визуализира – това е основната функция на географската информационна система (ГИС).
13 Проучване и картографиране на замразени зони
Тъй като LiDAR разширява обхвата си до различни изследователски области, измерването на дълбочината на снега в замръзналите райони се превърна в ключова област.
Тъй като снегът има значително обемно разсейване, светлината с различни дължини на вълната може успешно да проникне в дълбочината в различна степен.
След като моделирането на този тип LiDAR бъде подобрено, то може да бъде ценно в хидрологията и прогнозирането на лавини.
14 Разширена реалност
Тъй като LiDAR става все по-разпространен в смартфоните, интеграцията в игрите вече е реалност. Например технологията за разширена реалност ви позволява да взаимодействате с външния свят, като използвате дисплея на вашия смартфон.
LiDAR добавя сензор за дълбочина, но това не е приложимо само за игри. Може да се използва и за разполагане на кули за пренос на енергия, вятърни турбини и слънчеви панели.
15 Проверка на захранването
LiDAR може да открие посегателство на дървета, което може да причини прекъсване на системата на преносната линия. Използвайки класификацията на плътен облак от точки на лидарните данни, той може да различи въздушните линии и растителността. Освен това може да помогне за намаляване на риска от падане на дървета в близките комунални тръбопроводи.
Повече употреби и приложения на LiDAR
Военни - Военните използват въздушен LiDAR за картографиране на бойното поле и изграждане на зрително поле.
Лунен терен-Lidar е използван още през 1971 г. за оценка на височината на лунната повърхност.
Геология – геолозите го използват за измерване и картографиране на промените в наклона, аспекта и надморската височина и за изследване на топографията.
Ерозия на бреговата линия - Проучванията по време на бреговата линия могат да определят количествено количеството ерозия в заливната низина.
Сега LiDAR не се използва само за автономни превозни средства. Разви се толкова бързо, че вашият смартфон е оборудван с LiDAR сензори.
