مزایا و معایب  لیدار LiDAR

مزایا و معایب  لیدار LiDAR

دکتر سعید جوی زاده (موسسه چشم انداز هزاره سوم ملل)

LIDAR مخفف شناسایی و فاصله یابی لیزری است.. این سیستم اساسا یک سیستم از مجموعه داده هاست که از پالس‌های لیزری و زمان محاسبه پرواز به منظور ثبت مقادیر زیاد داده‌ها استفاده می‌کند. نکته قابل‌توجه در مورد این روش این واقعیت است که این روش بسیار دقیق است و داده های لیدار امروزه به عنوان یکی از کاربردی ترین داده های در علوم مرتبط با عوم مکانی است. در طول زمان و در چند دهه گذشته پیشرفت‌های مختلفی در تکنولوژی LIDAR وجود داشته‌است که آن را قدرتمندتر می‌کند.و روز به روز بر اهمیت آن افزووده می شود. یکی از مهم ترنی کاربردهای آن عمدتا در صنعت ساخت‌وساز و صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه حتی از داده های لیدار در خودور های بدون راننده و هوشمند شرکت گوگل استفاده می شود.در حالی که این یک تکنولوژی بسیار قدرتمند و قوی  است، اما مزایا و معایب خود را دارد.که در این پست تیم تخصصی ما (موسسه چشم انداز شیراز)به مزایا و معایب لیدار می پردازند:

مزایا:

۱. داده‌های لیدار  به سرعت جمع‌آوری می‌شوند و و علاوه بر سرعت بالا دارای  دقت بالا نیز هستند. از آنجا که LIDAR یک تکنولوژی پیشرفته  سنجش پرواز است،اما جمع‌آوری داده های لیدار فرآیند بسیار سریع‌ و بسیار دقیق است. این یک مزیت بسیار خوب داده های لیدار است.

۲. داده‌های لیدار دارای چگالی بسیار بالایی هستند و این شدت و چگالی می تواند در شناسایی عوارض و اشیاء بسیار موثر باشد. در مقایسه با روش‌های دیگر مورد استفاده در جمع‌آوری داده، LIDAR وقتی که به چگالی نمونه بالاتر می‌رسد، دست بالایی دارند. این می‌تواند برای افزایش نتایج کاربردهای خاص کارساز باشد.

۳. توانایی جمع‌آوری داده‌های لیدار در شناسایی ارتفاع حتی در جنگل‌های باعث شده که این داده ها بسیار کاربردی و مفید باشند. این تکنولوژی توانایی‌های بسیار بالایی در شناسایی ارتفاع دارد. بنابراین، داده های لیدار می‌تواند به آسانی مناطق جنگلی متراکم را نقشه‌برداری کند و داده‌های ارتفاع مورد نیاز را جمع‌آوری کند.

۴. تکنولوژی بسیار قدرتمند لیدار توانایی جمع آوری داده ها را هم در شب و هم در روز را دارند.چون در تکنولوژی لیدار از سنجنده یا سنسور های فعال استفاده می شود که خودشان دارای منبع انرژی هستند. به همین دلیل، تکنولوژی لیدار نمی‌تواند تحت‌تاثیر تغییرات نور روز و شب قرار گیرد. این کارایی لیدار باعث شده که کارآمدتر شود و همیشه داده های در دسترس و قابل تهیه باشند.

۵. هیچ اختلال و مشکل هندسی وجود ندارد. بر خلاف روش‌های دیگر جمع‌آوری داده‌ها، سنجنده های فعال LIDAR تابع هیچ هندسه ای نیستند.

۶. تکنولوژی قدرتمند لیدار به حداقل نظارت انسانی نیاز دارد. این تکنولوژی وابستگی انسانی کمی به دیگر اشکال نظیر نقشه‌برداری دارد. تعداد زیادی از فرایندها قبلا اتوماتیک شده و در نتیجه نیاز به وابستگی انسان را حذف می‌کنند. این باعث صرفه‌جویی در زمان می‌شود.در صورتی که در دیگر تکنولوژی های سنجش از دور نقش انسانی بسیار چشمگیر و باید توسط عوامل انسانی کنترل شوند.

۷تکنولوژی بسیار قدرتمند لیدارتحت‌تاثیر شرایط آب و هوایی شدید قرار نگیرید و می توانند در هر شرایط اب و هوایی کار کنند و شرایط آب و هوایی شدید در هنگام کار با تکنولوژی LIDAR دخالت نمی‌کنند. داده‌های لیدار را می توان در زیر نور خورشید سوزان جمع‌آوری کرد و برای تجزیه و تحلیل  بازگشت و آماده کرد.

۸. یکی دیگر از مزایای تکنولوژی لیدار ارزان بودن آن است. این یکی از مزایای اصلی استفاده از تکنولوژی LIDAR است. این تکنولوژی ارزان‌تر است، به خصوص زمانی که  منطقه مورد مطالعه شما مناطق وسیعی هستند. این به این دلیل است که داده های لیدار سریع تهیه می شوند و علاوه بر سرعت  داده‌های دقیق را ارایه می‌دهد

۹. تکنولوژی لیدار امن ترین روش جمع‌آوری داده‌ها است. شما می‌توانید داده‌ها را از یک مکان امن و دور از بزرگراه‌های شلوغ جمع‌آوری کنید

۱۰. تکنولوژی لیدار قادر است که داده های بسیار زیادی را برداشت کند و تبدیل به ابر نقاط کند و این داده های زیادی که از طریق تکنولوژی لیدار تهیه می شوند چون دارای طول و عرض جغرافیایی و نقاط ارتفاعی هستند می توانند در طبقه بندی های تصاویر ماهواره ایی بسیار کارآمد تر باشند .

معایب:

۱. در مزایای مرتبط با تکنولوژی لیدار گفتیم که این تکنولوژی در مقایسه با دیگر تکنولوژی های مشابه ارزان تر است.این در صورتی است که ما با یک منطقه وسیع روبرو باشیم و قصد جمع آوری داده ها در این منطقه وسیع را داشته باشیم.ولی اگر منطقه مورد مطالعه شما کوچک باشد این تکنولوژی برای شما گران تمام می شود.و این یکی از معایب اصلی تکنولوژی لیدار است.

۲.یکی دیگر از معایب تکنولوژی لیدار این است که اگر چه گفتیم لیدار در هر شرایط آب و هوایی می تواند داده برداشت کند ولی در اکثر مواقع در هنگام بروز بارش های سنگین حاره ای نمی تواند به خوبی عمل کند.. این به این دلیل است که برگشت پالس های لیدار  بر کل فرآیند تاثیر می‌گذارد  و باعث می شود که داده های ما دارای نویز های بسیاری شوند که در بعضی مواقع از بین بردن نویز های لیدار بسیار مشکل و یا امکان پذیر نیست.

۳. تکنولوژی لیدار تحت‌تاثیر زوایای تند خورشید و بازتاب‌ها.آن قرار می گیرند که این نیز یکی دیگر از معایب لیدارها هستند.این  تکنولوژی به طور کامل در مناطقی با زوایای آفتاب بالا کار نمی‌کند. در ذهن داشته باشید، پالس‌های لیزری به انعکاس بستگی دارد.

۴. یکی دیگر از معایب لیدارها هنگامی است که لیدار به عنوان لیدارهیدروگرافی مورد استفاده قرار گیرند در چنین صورتی بیشتر داده ها قابل اعتماد نیستند و نمی توانیم در پروژه های تحقیقاتی از آن ها استفاده کنیم.البته این به معنای آن نیست که ما از لیدارهیدروگرافی استفاده نکنیم بلکه به معنای این است که در بعضی مواقع و با توجه به منطقه برداشت داده ها ،داده های لیدار نمی توانند قابل اعتماد باشند.

۵در تکنولوژی لیدار اطلاعات بسیار زیاد است و در بعضی مواقع داده های برداشت شده از یک منطقه تا میلیاردها ابر نقاط می شوند.. این فن‌آوری معمولا مجموعه داده‌هایی را جمع‌آوری می‌کند که نیازمند آنالیز و تفسیر رقابتی هستند. بنابراین، قبل از تجزیه و تحلیل داده‌ها، زمان زیادی طول خواهد کشید  و برای تحلیل داده ها ما باید از کامپیوترهای پیشرفته و از ابر رایانه ها استفاده کنیم که اینها معمولا همه جا در دسترس نیستند.

۶. یکی دیگر از معایب تکنولوژی لیدار این است که هیچ گونه پروتکل‌های بین‌المللی در این زمینه وجود ندارد که داده های لیدار را کالیبره یا استاندارد کنند.اما جای تعجب است که تکنولوژی LIDAR  با این همه پیشرفت روزافزون هیچ گونه پروتکل‌های نظارتی بین‌المللی نداشته باشد.باید سازمانی تشکیل شود که این داده ها را مدیریت و استاندارد کند.

۷.یکی دیگر از معایب تکنولوژی لیدار باید به این اشاره کرد که به پوشش گیاهی ضخیم نفوذ ندارند. این پالس ممکن است قادر به نفوذ موثر در پوشش گیاهی انبوه نباشد. این منجر به داده‌های نادرست می‌شود.

۸. یکی دیگر از معایب تکنولوژی لیدار این است که پرتوهای قدرتمند لیزری لیدار می‌توانند به طور بالقوه بر چشم انسان تاثیر بگذارند. تحقیقاتی در این زمینه وجود دارد که نشان دهنده اثرات بسیار مضر لیدار بر چشم انسان هاست.

۹. یکی دیگر از معایب لیدار این است که برای تحلیل داده ها نیازمند کارشناسان ماهر و خبره  است که تربیت و اموزش چنین کارشناسانی بسیار هزینه بر و وقت گیر است.این در صورتی است که مربی حرفه ای خوب برای آموزش وجود داشته باشد.

۱۰یکی دیگر از معایب تکنولوژی لیدار این است که این تکنولوژی در ارتفاع کم‌تر از ۲۰۰۰ متر کار می‌کند و بالاتر از آن امکان پذیر  نیست. پالس های لیدار در ارتفاعات بالاتر موثر نیستند.

دوره جامع آموزش لیدار

مدرس:

دکتر سعید جوی زاده (مولف و پژوهشگر داده های مکانی در ایران)

تلفن تماس:

09382252774

آدرس وب سایت:

https://gisland.org/