15 کاربرد LiDAR:سنجنده ای قدرتمند در هزاره سوم

• امروزه چگونه از فناوری LiDAR استفاده می کنیم؟
• برخی از کاربردها و کاربردهای LiDAR چیست؟
• تفاوت آن با انواع دیگر سنسورها چیست؟

بیایید درست شیرجه بزنیم

1 . کشف شهرهای گمشده

LiDAR با کشف ارتفاعات خطی ظریف در زمین، شهرهای گمشده را در زمین نشان می دهد. همانطور که در راهنمای ما در مورد LiDAR آموخته اید ، این فناوری در جنگل همتا است.

بزرگترین نقطه قوت آن این است که یک “ابزار نمونه برداری” است. LiDAR بیش از 160000 پالس در ثانیه از هوا به زمین ارسال می کند.

این ابر نقطه ای متراکم است که ما را قادر می سازد آثار باستانی را ببینیم. در غیر این صورت، جنگل ها آنها را می پوشاند و آنها را از چشم انسان پنهان می کند.

2 . اسکن ساختمان ها برای کنترل کیفیت

اسکن ساختمان با LiDAR اطمینان از مطابقت ساخت و ساز با مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) را ممکن می سازد .

تراز کردن ابر نقطه از یک اسکن زمینی با طراحی BIM کیفیت ساخت و ساز را تضمین می کند و طبق برنامه انجام می شود.

بزرگترین مزیت این است که چگونه اسکن بلادرنگ می تواند عیوب را در مراحل اولیه پروژه تشخیص دهد. در غیر این صورت، زمان و هزینه برای بازسازی هر گونه ساخت و ساز معیوب از دست می رود.

3 . کاوش در عمق سنجی زیر آب

به طور معمول، ما از سونوگرافی های عمق سنجی (یا سونار) برای بررسی های زیر آب استفاده می کنیم. سونار پینگ صداها را منتشر می کند و به پژواک گوش می دهد. مشابه LiDAR، فاصله را با اندازه گیری زمان سپری شده اکو محاسبه می کند.

لیدار Bathymetric با LiDAR موجود در هوا متفاوت است زیرا از طول موج سبز استفاده می کند. با استفاده از این نوع طول موج، نقشه برداری زیر آب می تواند تمام طول موج را تا کف دریا اندازه گیری کند.

به طور مشابه، رودخانه ها و بررسی های عمق سنجی قادر به نقشه برداری سیستم های زمینی و آبی هستند.

4 . کشاورزی با کشاورزی دقیق

کشاورزان از کشاورزی دقیق استفاده می کنند زیرا می توانند میزان کود مصرفی در مزرعه را کاهش دهند. این تنها یکی از بسیاری از کاربردهای GIS در کشاورزی است.

از آنجایی که سمپاشی مختص سایت است، می تواند در هزینه های ورودی صرفه جویی کند. اما کشاورزان چگونه می توانند تلاش های خود را در کشاورزی دقیق تأیید کنند؟

آنها با اتصال LiDAR به تراکتور، زیست توده ، ارتفاع ، حجم را به دقت اندازه گیری می کنند .

5 . دیدن درختان از جنگل

تجسم ساختار درختی و ارتفاع در جنگل ها منطقه ای است که LiDAR واقعاً در آن موفق است. اما آیا LiDAR واقعاً می تواند از میان درختان ببیند؟

تصور کنید در وسط یک جنگل ایستاده اید و به بالا نگاه می کنید. آیا می توانید نور خورشید را ببینید؟ اگر می‌توانید نور را ببینید که می‌تابد، LiDAR نیز می‌تواند.

وقتی ارتفاع درخت و ارتفاع زمین را بدانید، یک نمای عمودی واقعی به دست می آورید. اما اگر واقعاً یک ساختار گیاهی سه بعدی می‌خواهید ، LiDAR زمینی نمایش‌های سه‌بعدی واقعی ایجاد می‌کند.

در واقع، سیستم‌های ارتفاع‌سنج لیزری زمین‌شناسی (GLAS) اولین ابزار برد لیزری (LiDAR) بود که جنگل‌های ما را از فضا ترسیم کرد.

6 . رانندگی بدون دست با وسایل نقلیه خودران

خودروهای خودران از حسگرهای 360 درجه LiDAR خودرویی که بر روی خودرو نصب شده اند استفاده می کنند تا چشم انداز کاملی از محیط اطراف به دست آورند.

برای هر حرکتی که یک ماشین خودش را در موقعیت قرار می دهد، دائماً موانع و ایمنی را اسکن می کند.

به عنوان مثال، Velodyne LiDAR یک مدل محبوب برای تصویربرداری سه بعدی در وسایل نقلیه خودران است .

7 . پیش بینی سیل قبل از وقوع

با استفاده از نقاط زمین برهنه LiDAR، هیدرولوژیست ها مدل های ارتفاعی دیجیتالی می سازند . از اینجا، مدل سازان سیل می توانند مناطق مستعد سیل را قبل از وقوع نقشه برداری کنند.

از این نظر، LiDAR می تواند یک سیستم هشدار اولیه برای سیل ارائه دهد. بیمه‌گران می‌توانند از این داده‌ها برای دریافت حق بیمه بالاتر استفاده کنند.

این تنها یکی از بسیاری از کاربردهای GIS در صنعت بیمه برای ارزیابی ریسک است.

8 . تعیین کاربری

کدهای طبقه بندی LiDAR شامل زمین، پوشش گیاهی (کم، متوسط ​​و بالا)، ساختمان، سیم های سقفی، جاده ها، راه آهن و آب است.

اگر طبقه بندی نقطه در بیش از یک دسته قرار می گیرد، فروشندگان آن را با یک کلاس ثانویه پرچم گذاری می کنند.

هر کد عمدتاً به صورت خودکار از پالس لیزر منعکس شده می آید. پوشش زمین در درک پویایی در حال تغییر سیاره ما از جمله تغییرات آب و هوایی پایدار است.

9 . تبدیل شدن به یک کارآگاه پزشکی قانونی

در پزشکی قانونی، LiDAR جستجوی یک قبر گم شده یا بدون علامت را محدود می کند. مشابه باستان شناسی، LiDAR می تواند ناهنجاری های ظریف زمین را در زمین پیدا کند.

این ناهنجاری‌ها مکان‌هایی هستند که می‌توان جسد را پیدا کرد. LiDAR همچنین در بازسازی صحنه جرم برای اسکن مناطق جرم یا تصادفات اتومبیل یکپارچه شده است .

10 . بررسی زمین لغزش و پایداری شیب

برای زمین لغزش، اسکن های LiDAR نمایش بهتری از سطح در مناطق پوشش گیاهی به دست می آورند. از روی نقش برجسته، شیب، و خطوط توپوگرافی ، می توان ویژگی های مورفولوژیکی رایج برای زمین لغزش ها را شناسایی کرد.

در این مناطق با پوشش گیاهی شدید و تپه‌ای است که توپوگرافی‌ها فهرستی از زمین لغزش ایجاد می‌کنند. به طور کلی، می تواند رویدادهای زمین لغزش را پیش بینی کند و خطرات ایمنی را بهتر ارزیابی کند.

11 . اندازه گیری جو

برای مطالعات جوی، چندین تکنیک توسعه یافته وجود دارد:

• Doppler LiDAR – به جای رادار داپلر، این تکنیک با استفاده از نور سرعت باد را اندازه گیری می کند.
• رامان لیدار – اندازه گیری بخار آب و ذرات معلق در هوا.
• جذب دیفرانسیل LiDAR (DIAL) – اندازه گیری ازن و بخار آب.

برای مسائل زیست محیطی محلی و جهانی، سنجش از دور محیط در تلاش است تا با این نوع تغییرات رخ داده در جو مقابله کند.

12 . مدیریت دارایی ها با موبایل LiDAR

شهرها از LiDAR موبایل برای مدیریت دارایی ها و اطمینان از استانداردهای ایمنی استفاده می کنند. به عنوان مثال، موجودی‌ها شامل همه چیز از چاله‌ها، شرایط جاده، آسیب‌های پل، خدمات شهری، بیلبوردها و علائم خیابان‌ها می‌شود.

پس از جمع‌آوری، اسکن‌ها به پایگاه‌های اطلاعاتی مکانی منتقل می‌شوند . به این ترتیب، آنها می توانند هر دارایی زیرساخت را ذخیره، تجزیه و تحلیل و تجسم کنند – که عملکرد اصلی یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است.

13 . ورود به کرایوسفر

همانطور که LiDAR دامنه خود را در زمینه های مختلف مطالعه گسترش می دهد، اندازه گیری عمق برف در کرایوسفر به یک منطقه مورد توجه تبدیل شده است.

از آنجایی که برف دارای پراکندگی حجمی قابل توجهی است ، طول موج های مختلف نور می تواند با سطوح مختلف موفقیت به اعماق نفوذ کند.

هنگامی که مدل سازی برای این نوع LiDAR بهبود یابد، می تواند در هیدرولوژی و پیش بینی بهمن ارزشمند باشد .

14 . پیاده سازی واقعیت افزوده

با فراگیرتر شدن LiDAR در گوشی های هوشمند، ادغام در بازی اکنون به واقعیت تبدیل شده است. واقعیت افزوده، یعنی – جناس را ببخشید. این واقعیت افزوده است که به شما امکان می دهد با استفاده از صفحه نمایش گوشی هوشمند خود با دنیای بیرون تعامل داشته باشید.

LiDAR حسگر عمق را برای این امکان اضافه می کند. اما این فقط در مورد بازی صدق نمی کند. به محل قرارگیری دکل های انتقال، توربین های بادی و پنل های خورشیدی فکر کنید.

15 . تشخیص تجاوز خطرناک درخت

برای مدیریت حق راه، LiDAR تجاوز به درخت را کشف می کند که می تواند باعث اختلال در سیستم های خط انتقال شود.

با استفاده از طبقه بندی ابر نقطه متراکم داده های LiDAR، بین سیم بالای سر و پوشش گیاهی متوسط ​​تا بلند تشخیص داده می شود.

همچنین می تواند به کاهش خطر افتادن درختان مرده یا مرده در خطوط برق مجاور کمک کند.

کاربردها و برنامه های بیشتر LiDAR

نظامی – ارتش از LiDAR هوابرد برای ترسیم زمین میدان نبرد و ساختن نماها استفاده می کند.

توپوگرافی ماه – ناسا در سال 1971 از LiDAR برای تخمین ارتفاع در سطح ماه استفاده کرد.

زمین شناسی – زمین شناسان از آن برای اندازه گیری و ترسیم تغییرات در شیب، جهت و ارتفاع و مطالعه شکل های زمین استفاده می کنند.

فرسایش خط ساحلی – مطالعات زمانی در امتداد خطوط ساحلی می تواند میزان فرسایش در دشت های سیلابی را کمیت کند.

اکولوژی – از آنجایی که زیستگاه ها و محیط زیست برای اکولوژیست ها ضروری است، آنها از این فناوری برای پوشش زمین و ساختار پوشش گیاهی استفاده می کنند.

معدن – صنعت معدن از LiDAR برای نظارت بر فرآیند استخراج و اکتشاف مواد معدنی استفاده کرد.

خاک – دانشمندان خاک از LiDAR برای زبری سطح، کنترل فرسایش و مدیریت خاک استفاده می کنند.

هیدرولوژی – با استفاده از ارتفاع زمین برهنه، هیدرولوژیست ها می توانند جهت جریان و تجمع را مدل کنند.

کاربردها و کاربردهای LiDAR

همانطور که یاد گرفتید، LiDAR برای چیزی بیش از اتومبیل های خودران استفاده می شود.

در واقع، این فناوری جدید نیست.

اما اخیراً آنقدر رشد کرده است که حتی تلفن هوشمند شما دارای سنسور LiDAR است.

آیا هیچ استفاده‌ای از LiDAR را از دست داده‌ایم؟ لطفاً در بخش نظرات ما در زیر به ما اطلاع دهید.