لیدار توپوگرافی، که اغلب به سادگی به عنوان لیدار شناخته می شود، یک روش سنجش از دور است که از نور به شکل لیزر پالسی برای اندازه گیری فواصل متغیر تا زمین استفاده می کند. این فناوری به طور گسترده ای برای ایجاد نمایش های دقیق و سه بعدی از سطح زمین استفاده می شود. داده‌های Lidar با اندازه‌گیری تأخیر زمانی بین زمانی که نور ساطع می‌شود و زمانی که نور به حسگر بازتاب می‌شود، جمع‌آوری می‌شود و امکان نقشه‌برداری بسیار دقیق از ویژگی‌های زمین و سطح را فراهم می‌کند.

اصول کار توپوگرافی لیدار

عملکرد لیدار توپوگرافی بر اساس اصل محدوده لیزری است. یک پالس نور ساطع می شود و مدت زمانی که طول می کشد تا نور منعکس شده به سنسور برگردد اندازه گیری می شود. با دانستن سرعت نور می توان از زمان بازگشت نور برای تعیین فاصله تا جسم یا سطحی که نور را منعکس کرده است استفاده کرد. این امکان تولید نقشه های توپوگرافی بسیار دقیق و دقیق را فراهم می کند.

اجزای کلیدی Lidar توپوگرافی

سیستم‌های لیدار توپوگرافی از چندین جزء کلیدی، از جمله فرستنده لیزری، اسکنر، گیرنده و GPS/IMU (سیستم موقعیت‌یابی جهانی/واحد اندازه‌گیری اینرسی) تشکیل شده‌اند. فرستنده لیزر پالس های لیزر را ساطع می کند، در حالی که اسکنر پرتوهای لیزر را به سمت سطح زمین هدایت می کند. گیرنده نور منعکس شده را جمع آوری می کند و GPS/IMU اطلاعات مربوط به ارجاع جغرافیایی لازم را ارائه می دهد.

کاربردهای توپوگرافی لیدار

لیدار توپوگرافی طیف گسترده ای از کاربردها را در صنایع مختلف دارد. معمولاً در جنگل‌داری، کشاورزی، برنامه‌ریزی شهری، باستان‌شناسی و نظارت بر محیط‌زیست استفاده می‌شود. در جنگلداری، از لیدار می توان برای اندازه گیری دقیق ارتفاع درختان و تراکم تاج پوشش استفاده کرد. در کشاورزی، می تواند به اندازه گیری رطوبت خاک و ارزیابی سلامت محصول کمک کند. در برنامه ریزی شهری، از داده های لیدار می توان برای ایجاد مدل های سه بعدی دقیق از شهرها استفاده کرد.

ادغام با مهندسی نوری

لیدار توپوگرافی از چند جهت با رشته مهندسی نوری تلاقی می کند. مهندسی نوری شامل طراحی و کاربرد سیستم‌ها، دستگاه‌ها و ابزارهای نوری است. در مورد لیدار توپوگرافی، مهندسی نوری نقش مهمی در طراحی و توسعه فرستنده‌های لیزری، گیرنده‌ها و مکانیسم‌های اسکن دارد. علاوه بر این، اصول مهندسی نوری در پردازش داده ها و تجزیه و تحلیل داده های لیدار برای استخراج اطلاعات توپوگرافی دقیق استفاده می شود.

پیشرفت ها و چشم اندازهای آینده

پیشرفت‌ها در فناوری لیدار، به‌ویژه در کوچک‌سازی اجزا و توسعه الگوریتم‌های پردازش داده کارآمدتر، منجر به پذیرش گسترده آن در صنایع مختلف شده است. چشم انداز آتی لیدار توپوگرافی شامل پیشرفت های بیشتر در وضوح داده ها، افزایش قابلیت حمل سیستم های لیدار و ادغام با سایر فناوری های سنجش از راه دور برای نظارت و نقشه برداری جامع محیطی است.

لیدار توپوگرافی با توانایی خود در ارائه داده های توپوگرافی بسیار دقیق و دقیق، همچنان ابزار ارزشمندی برای کاربرد در علوم محیطی و زمین مکانی است و نقش مهمی را که در شکل دادن به درک ما از سطح زمین و ویژگی های آن ایفا می کند، نشان می دهد.

ارجاع: لیدار توپوگرافی