استخدامات وتطبيقات LiDAR
اليوم ، سنقوم بإدراج 15 استخدامًا وتطبيقاتًا لـ LiDAR ، ونركز على الإجابة على الأسئلة التالية:
كيف نستخدم تقنية LiDAR اليوم؟
ما هي استخدامات وتطبيقات الليدار؟
كيف تختلف عن الأنواع الأخرى من أجهزة الاستشعار؟
دعنا نذهب مباشرة إلى الموضوع.
1 رسم الخرائط الطبوغرافية
يعرض Lidar الشكل الأرضي من خلال الكشف عن تغييرات الارتفاع الدقيقة على الأرض. أكبر ميزة لها هي أنها عالية السرعة&مثل ؛ أداة أخذ العينات&مثل ؛. يصدر الليدار مئات الآلاف أو حتى ملايين النبضات من الهواء إلى الأرض كل ثانية. إنها سحابة النقاط الكثيفة التي تمكننا من الحصول على التضاريس الحقيقية.
2 مراقبة جودة البناء
يمكن أن يضمن استخدام LiDAR لمسح المباني أن المبنى يطابق نموذج معلومات المبنى (BIM).
يمكن أن تضمن مقارنة سحابة النقطة من المسح الأرضي بتصميم BIM جودة البناء والمضي قدمًا كما هو مخطط. أكبر ميزة لـ LiDAR هي المسح في الوقت الفعلي ، والذي يمكنه اكتشاف العيوب في وقت مبكر من المشروع. خلاف ذلك ، فإن أي إعادة صياغة معيبة في الهيكل ستضيع الوقت والمال.
3 المسح الطبوغرافي تحت الماء
عادة ما نستخدم السبر (أو السونار) للمسوحات تحت الماء. ينفجر السونار ويتلقى أصداء. على غرار LiDAR ، فإنه يحسب المسافة عن طريق قياس الوقت المنقضي للصدى.
يختلف ليدار السبر بالعمق عن الليدار المحمول جواً من حيث أنه يستخدم الطول الموجي الأخضر. باستخدام هذا الطول الموجي ، يمكن قياس المسح تحت الماء ورسم الخرائط وصولاً إلى القاع.
وبالمثل ، يمكن للمسوحات النهرية والأعماق أن تضع خرائط للأنظمة الأرضية والمائية.
4 الزراعة الدقيقة
يختار المزارعون الزراعة الدقيقة لأنها يمكن أن تقلل من كمية الأسمدة المطبقة في الحقل ، والتي تعد مجرد واحدة من العديد من تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية في المجال الزراعي.
نظرًا لأن الرش يستهدف مواقع محددة ، يمكن للمزارعين توفير تكاليف المدخلات ، فكيف يمكن للمزارعين رؤية نتائجهم في الزراعة الدقيقة؟ من خلال توصيل LiDAR بالجرار ، يمكن قياس الكتلة الحيوية والارتفاع والحجم بدقة.
5 رسم خرائط الغابات
يعد تصور هيكل الشجرة وارتفاعها في الغابة مجالًا تنجح فيه تطبيقات LiDAR حقًا. ولكن هل يستطيع lidar حقًا&مثل ؛ اختراق&مثل ؛ الأشجار؟
تخيل أنك تقف في وسط الغابة وتنظر لأعلى. هل تستطيع رؤية الشمس؟ إذا كان بإمكانك رؤية الضوء يمر من خلاله ، فيمكنك أيضًا استخدام LiDAR.
عندما تعرف ارتفاع الشجرة وارتفاع الأرض ، ستحصل على ملف تعريف عمودي حقيقي. إذا كنت تريد حقًا بنية نباتية ثلاثية الأبعاد ، فيمكن أن يقوم LiDAR الأرضي أيضًا بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد واقعي.
في الواقع ، يعد نظام مقياس الارتفاع بالليزر لعلوم الأرض (GLAS) أول أداة لتحديد المدى بالليزر (LiDAR) لرسم خرائط للغابات من الفضاء.
6 سيارات ذاتية القيادة
تستخدم السيارات ذاتية القيادة مستشعرات LiDAR بزاوية 360 درجة مثبتة على السيارة لفهم البيئة المحيطة بشكل كامل. لكل إجراء تقوم به السيارة لتضع نفسها ، ستستمر في مسح العوائق لتحسين السلامة.
7 تحذير من فيضان
باستخدام LiDAR لقياس السطح ، يمكن لعلماء الهيدرولوجيا بناء نماذج ارتفاع رقمية. من هنا ، يمكن للمستخدمين تحديد المناطق المعرضة للفيضان قبل حدوث الفيضانات.
في هذا الصدد ، يمكن أن يوفر ليدار نظام تحذير من الفيضانات لحماية أرواح وممتلكات السكان. يمكن لشركات التأمين أيضًا استخدام هذه البيانات لفرض أقساط أعلى. هذا مجرد واحد من العديد من تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية المستخدمة في صناعة التأمين لتقييم المخاطر.
8 تحديد استخدامات الأراضي
تشتمل أكواد تصنيف Lidar على الأرض ، والنباتات (منخفضة ، ومتوسطة ، وعالية) ، والمباني ، والخطوط العلوية ، والطرق ، والسكك الحديدية ، والمياه ، وما إلى ذلك. يأتي كل تعريف تصنيف من نبضات الليزر المنعكسة. حتى من خلال مراقبة البيانات متعددة الفترات ، يمكننا أن نفهم بثبات التغيرات الديناميكية لكوكبنا ، بما في ذلك تغير المناخ.
9 ترميم مكان الحادث
في القضايا الجنائية ، يضيق ليدار البحث عن القبور المفقودة أو غير المميزة. على غرار علم الآثار ، يمكن لليدار تحديد التشوهات الطبوغرافية الدقيقة على الأرض. يستخدم LiDAR أيضًا في إعادة بناء مسرح الجريمة لمسح مناطق الجريمة أو حوادث السيارات.
10 مراقبة المنحدر
بالنسبة للانهيارات الأرضية ، يمكن لمسح الليدار أن يمثل سطح مناطق الغطاء النباتي بشكل أفضل. من أشكال الظل والمنحدرات وخطوط التضاريس ، يمكن تحديد السمات المورفولوجية الشائعة للانهيارات الأرضية.
في هذه المناطق الجبلية كثيفة الخضرة ، يمكن للطوبوغرافيين إنشاء قائمة بالمواقع المعرضة للانهيارات الأرضية ، والتي يمكنها التنبؤ بأحداث الانهيارات الأرضية وتقييم مخاطر السلامة بشكل أفضل.
11 قياس الغلاف الجوي
لأبحاث الغلاف الجوي ، هناك العديد من التقنيات التي تم تطويرها:
دوبلر ليدار - التكنولوجيا التي تستخدم الضوء لقياس سرعة الرياح بدلاً من رادار دوبلر.
رامان ليدار - يقيس بخار الماء والهباء الجوي.
ليدار الامتصاص التفاضلي (DIAL) - قياس الأوزون وبخار الماء.
بالنسبة للقضايا البيئية المحلية والعالمية ، يعالج الاستشعار البيئي عن بعد هذه الأنواع من التغييرات في الغلاف الجوي.
12 إدارة الأصول
تستخدم الإدارة الحضرية نظام LiDAR المحمول لإدارة الأصول وضمان السلامة والمعايير. على سبيل المثال ، كل شيء من حالة الطرق والجسور التالفة والمرافق واللوحات الإعلانية وعلامات الشوارع.
بعد جمع البيانات ، سيتم إرسال نتائج المسح إلى قاعدة البيانات الجغرافية المكانية. بهذه الطريقة ، يمكن تخزين كل أصل من أصول البنية التحتية وتحليله وتصوره - وهذه هي الوظيفة الرئيسية لنظام المعلومات الجغرافية (GIS).
13 مسح المناطق المجمدة ورسم الخرائط
نظرًا لأن LiDAR يوسع نطاقه ليشمل مجالات بحثية مختلفة ، فقد أصبح قياس عمق الثلج في المناطق المتجمدة مجالًا رئيسيًا.
نظرًا لأن للثلج تشتت حجمي كبير ، يمكن للضوء ذي الأطوال الموجية المختلفة أن يخترق العمق بنجاح بدرجات متفاوتة.
بمجرد تحسين نمذجة هذا النوع من LiDAR ، قد تكون ذات قيمة في الهيدرولوجيا والتنبؤ بالانهيارات الثلجية.
14 الواقع المعزز
نظرًا لأن LiDAR أصبح أكثر شيوعًا في الهواتف الذكية ، أصبح الاندماج في الألعاب حقيقة واقعة. على سبيل المثال ، تسمح لك تقنية الواقع المعزز بالتفاعل مع العالم الخارجي باستخدام شاشة هاتفك الذكي.
يضيف LiDAR استشعار العمق ، لكن هذا لا ينطبق فقط على الألعاب. يمكن استخدامه أيضًا لتحديد موقع أبراج نقل الطاقة وتوربينات الرياح والألواح الشمسية.
15 فحص الطاقة
يمكن أن يكتشف LiDAR تعدي الأشجار الذي قد يتسبب في انقطاع نظام خط النقل. باستخدام تصنيف سحابة النقطة الكثيفة لبيانات الليدار ، يمكنه التمييز بين الخطوط العلوية والغطاء النباتي. يمكن أن يساعد أيضًا في تقليل مخاطر سقوط الأشجار في خطوط أنابيب المرافق القريبة.
المزيد من استخدامات وتطبيقات LiDAR
يستخدم الجيش العسكري تقنية LiDAR المحمولة جواً لرسم خريطة ساحة المعركة وبناء مجال رؤية.
تم استخدام Lidar terrain-Lidar منذ عام 1971 لتقدير ارتفاع سطح القمر.
الجيولوجيا - يستخدمه الجيولوجيون لقياس وتخطيط تغيرات المنحدرات والجوانب والارتفاع ودراسة الطبوغرافيا.
يمكن لدراسات وقت تآكل الساحل على طول الساحل تحديد مقدار التعرية في السهول الفيضية.
الآن ، لا يتم استخدام LiDAR للمركبات ذاتية القيادة فقط. لقد تم تطويره بسرعة كبيرة بحيث تم تجهيز هاتفك الذكي بأجهزة استشعار LiDAR.
