Sử dụng và ứng dụng LiDAR
Hôm nay, chúng tôi sẽ liệt kê 15 ứng dụng và ứng dụng LiDAR, và tập trung vào việc trả lời các câu hỏi sau:
Làm thế nào để chúng ta sử dụng công nghệ LiDAR ngày nay?
Công dụng và ứng dụng của lidar là gì?
Nó khác với các loại cảm biến khác như thế nào?
Chúng ta hãy đi thẳng vào chủ đề này.
1 Bản đồ địa hình
Lidar hiển thị địa hình bằng cách tiết lộ những thay đổi độ cao tinh tế trên mặt đất. Ưu điểm lớn nhất của nó là nó là một "công cụ lấy mẫu" tốc độ cao. Lidar phát ra hàng trăm ngàn hoặc thậm chí hàng triệu xung từ không khí xuống mặt đất mỗi giây. Chính đám mây điểm dày đặc này cho phép chúng ta có được địa hình thực sự.
2 Kiểm soát chất lượng công trình xây dựng
Sử dụng LiDAR để quét tòa nhà có thể đảm bảo rằng tòa nhà phù hợp với mô hình thông tin xây dựng (BIM).
So sánh đám mây điểm từ quét mặt đất với thiết kế BIM có thể đảm bảo chất lượng xây dựng và tiến hành theo kế hoạch. Ưu điểm lớn nhất của LiDAR là quét thời gian thực, có thể phát hiện sớm các khiếm khuyết trong dự án. Nếu không, bất kỳ cấu trúc khiếm khuyết làm lại sẽ lãng phí thời gian và tiền bạc.
3 Khảo sát địa hình dưới nước
Chúng tôi thường sử dụng âm thanh (hoặc sonar) cho các cuộc khảo sát dưới nước. Các sonar đập và nhận được tiếng vang. Tương tự như LiDAR, nó tính toán khoảng cách bằng cách đo thời gian trôi qua của tiếng vang.
Lidar âm thanh độ sâu khác với lidar trong không khí ở chỗ nó sử dụng bước sóng màu xanh lá cây. Bằng cách sử dụng bước sóng này, khảo sát và lập bản đồ dưới nước có thể được đo xuống đáy.
Tương tự như vậy, các cuộc khảo sát sông và tắm có thể lập bản đồ các hệ thống trên cạn và dưới nước.
4 Nông nghiệp chính xác
Nông dân chọn nông nghiệp chính xác vì nó có thể làm giảm lượng phân bón được áp dụng trong lĩnh vực này, đây chỉ là một trong nhiều ứng dụng GIS trong lĩnh vực nông nghiệp.
Bởi vì phun thuốc được nhắm mục tiêu vào các địa điểm cụ thể, nông dân có thể tiết kiệm chi phí đầu vào, vậy làm thế nào nông dân có thể nhìn thấy kết quả của họ trong nông nghiệp chính xác? Bằng cách kết nối LiDAR với máy kéo, sinh khối, chiều cao và thể tích có thể được đo chính xác.
5 Bản đồ lâm nghiệp
Hình dung về cấu trúc cây và chiều cao trong rừng là một khu vực mà các ứng dụng LiDAR thực sự thành công. Nhưng lidar có thể thực sự "xâm nhập" vào cây?
Hãy tưởng tượng bạn đang đứng giữa rừng và nhìn lên. Bạn có thể nhìn thấy mặt trời? Nếu bạn có thể nhìn thấy ánh sáng đi qua, LiDAR cũng vậy.
Khi bạn biết chiều cao của cây và chiều cao của mặt đất, bạn sẽ có được một hồ sơ thẳng đứng thực sự. Nếu bạn thực sự muốn có một cấu trúc thảm thực vật 3D, LiDAR mặt đất cũng có thể tạo ra một mô hình 3D thực tế.
Trên thực tế, Hệ thống đo độ cao laser khoa học trái đất (GLAS) là công cụ laser (LiDAR) đầu tiên lập bản đồ rừng từ không gian.
6 Xe không người lái
Xe tự lái sử dụng cảm biến LiDAR 360° được lắp đặt trên xe để hiểu đầy đủ về môi trường xung quanh. Đối với mỗi hành động của chính vị trí xe, nó sẽ tiếp tục quét chướng ngại vật để cải thiện sự an toàn.
7 Cảnh báo lũ lụt
Bằng cách sử dụng LiDAR để đo bề mặt, các nhà thủy văn học có thể xây dựng các mô hình độ cao kỹ thuật số. Từ đây, người dùng có thể vạch ra các khu vực dễ bị ngập lụt trước khi lũ lụt xảy ra.
Về vấn đề này, lidar có thể cung cấp một hệ thống cảnh báo lũ lụt để bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân. Các công ty bảo hiểm cũng có thể sử dụng dữ liệu này để tính phí bảo hiểm cao hơn. Đây chỉ là một trong nhiều ứng dụng GIS được sử dụng trong ngành bảo hiểm để đánh giá rủi ro.
8 Xác định quyền sử dụng đất
Mã phân loại Lidar bao gồm mặt đất, thảm thực vật (thấp, trung bình, cao), các tòa nhà, đường trên cao, đường bộ, đường sắt và nước, v.v. Mỗi định nghĩa phân loại đến từ các xung laser phản xạ. Ngay cả thông qua giám sát dữ liệu nhiều thời kỳ, chúng ta có thể hiểu vững chắc những thay đổi năng động của hành tinh chúng ta, bao gồm cả biến đổi khí hậu.
9 Khôi phục hiện trường vụ tai nạn
Trong các vụ án hình sự, lidar thu hẹp việc tìm kiếm các ngôi mộ mất tích hoặc không có dấu hiệu. Tương tự như khảo cổ học, lidar có thể xác định vị trí các dị thường địa hình tinh tế trên mặt đất. LiDAR cũng được sử dụng trong tái thiết hiện trường vụ án để quét các khu vực tội phạm hoặc tai nạn xe hơi.
10 Giám sát độ dốc
Đối với lở đất, quét lidar có thể đại diện tốt hơn cho bề mặt của các khu vực thảm thực vật. Từ địa hình bóng tối, sườn dốc và đường viền địa hình, các đặc điểm hình thái phổ biến của sạt lở đất có thể được xác định.
Ở những khu vực đồi núi dày đặc này, các nhà địa hình có thể tạo ra một danh sách các địa điểm dễ bị lở đất, có thể dự đoán các sự kiện lở đất và đánh giá tốt hơn các rủi ro an toàn.
11 Phép đo khí quyển
Đối với nghiên cứu khí quyển, có một số công nghệ đã được phát triển:
Doppler Lidar-Công nghệ sử dụng ánh sáng để đo tốc độ gió thay vì radar Doppler.
Raman Lidar đo hơi nước và bình xịt.
Sự hấp thụ chênh lệch Lidar (DIAL) -đo ozone và hơi nước.
Đối với các vấn đề môi trường địa phương và toàn cầu, viễn thám môi trường đang giải quyết những loại thay đổi này trong khí quyển.
12 Quản lý tài sản
Quản lý đô thị đang sử dụng LiDAR di động để quản lý tài sản và đảm bảo an toàn và tiêu chuẩn. Ví dụ, tất cả mọi thứ từ điều kiện đường xá, cầu bị hư hỏng, tiện ích, biển quảng cáo và biển báo đường phố.
Sau khi dữ liệu được thu thập, kết quả quét sẽ được gửi đến cơ sở dữ liệu không gian địa lý. Bằng cách này, mỗi tài sản cơ sở hạ tầng có thể được lưu trữ, phân tích và trực quan hóa - đây là chức năng chính của hệ thống thông tin địa lý (GIS).
13 Khảo sát và lập bản đồ khu vực đóng băng
Khi LiDAR mở rộng phạm vi của mình sang các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, việc đo độ sâu của tuyết trong các khu vực đóng băng đã trở thành một khu vực quan trọng.
Bởi vì tuyết có sự tán xạ thể tích đáng kể, ánh sáng của các bước sóng khác nhau có thể xuyên thủng thành công độ sâu ở các mức độ khác nhau.
Một khi mô hình hóa loại LiDAR này được cải thiện, nó có thể có giá trị trong dự đoán thủy văn và tuyết lở.
14 Thực tế tăng cường
Khi LiDAR ngày càng trở nên phổ biến trong điện thoại thông minh, tích hợp vào trò chơi bây giờ là một thực tế. Ví dụ: công nghệ thực tế tăng cường cho phép bạn tương tác với thế giới bên ngoài bằng cách sử dụng màn hình điện thoại thông minh của bạn.
LiDAR bổ sung cảm biến độ sâu, nhưng điều này không chỉ áp dụng cho các trò chơi. Nó cũng có thể được sử dụng cho vị trí của tháp truyền tải điện, tuabin gió và tấm pin mặt trời.
15 Kiểm tra điện
LiDAR có thể phát hiện sự xâm lấn của cây có thể gây gián đoạn hệ thống đường dây truyền tải. Bằng cách sử dụng phân loại đám mây điểm dày đặc của dữ liệu lidar, nó có thể phân biệt các đường trên cao và thảm thực vật. Nó cũng có thể giúp giảm nguy cơ cây đổ vào các đường ống tiện ích gần đó.
Nhiều ứng dụng và ứng dụng LiDAR
Quân đội sử dụng LiDAR trên không để lập bản đồ chiến trường và xây dựng một lĩnh vực quan sát.
Địa hình mặt trăng- Lidar được sử dụng vào đầu năm 1971 để ước tính chiều cao của bề mặt mặt trăng.
Địa chất - Các nhà địa chất sử dụng nó để đo và lập bản đồ độ dốc, khía cạnh và thay đổi độ cao và nghiên cứu địa hình.
Các nghiên cứu về xói mòn bờ biển dọc theo bờ biển có thể định lượng lượng xói mòn trong vùng đồng bằng ngập nước.
Bây giờ, LiDAR không chỉ được sử dụng cho xe tự lái. Nó đã phát triển nhanh đến mức điện thoại thông minh của bạn được trang bị cảm biến LiDAR.
