Kas yra LiDAR?
LIDAR yra naujų geoinformatikos ir skaitmeninės fotogrametrijos metodų bei technologijų sudėtinė dalis, todėl LIDAR technologija yra idealus sprendimas tirti geoerdvinę informaciją, Naudojant LIDAR lazerinį skenerį yra sukuriamas tankus taškų debesis, o skirtingi atspindžiai leidžia kurti skaitmeninius reljefo modelius net ir tankiai apaugusioje vietovėje. Remiantis didelio tikslumo duomenimis, surinktais iš lazerinio skenerio LIDAR ir fotoaparato (norint turėti spalvas), galima sukurti detaliausius 3D modelius.
Kuo LiDAR skiriasi nuo fotogrametrijos?
Renkantis tarp LiDAR ir fotogrametrijos yra neišvengiamas klausimas susijęs su tikslumu, Tačiau abu metodai yra patikimi, tikslūs ir atliekami kruopščiai įvertinus situaciją, kokio rezultato tikimasi.
LiDAR technologija pasižymi tikslumu, atliekant matavimus net ir esant prastam apšvietimui, esant tankiai apaugusioje vietovėje. LiDAR skleidžiami lazerio spinduliai yra nukreipti į tankų augmenijos plotą. Kai kurie iš šių spindulių prasiskverbia pro lapus ir žolę, pasiekia miško paklotę ir tada grįžta atgal į jutiklį. Ši unikali galimybė leidžia LiDAR generuoti tankius taškų debesis, suteikdamos daug erdvinės informacijos. Šis didelis duomenų tankis leidžia atlikti išsamų ir sudėtingą žemėlapių sudarymą, ypač sudėtingose vietovėse. Priešingai, fotogrametrija remiasi nuotraukomis. Tankiuose miškinguose plotuose su gausa augalijos, krentant šešėliams yra ribojamas surenkamos žemės informacijos kiekis. Fotogrametrija yra mažiau efektyvi fiksuojant reljefo detales, dėl šešėlių sukelto vaizdo ir tiesioginės šviesos trūkumo. Tačiau fotogrametrijos technologija yra išgaunamos sodrios tekstūros ir spalvos. Fotogrametrija puikiai fiksuoja sodrias vaizdines detales, įskaitant tekstūras ir spalvas. Dėl to ji naudinga tais atvejais, kai vizualiai tikroviškas aplinkos vaizdas yra labai svarbus, ko LiDAR technologijai pritrūksta. Tačiau naudojant LiDAR technologiją išgaunamas geometeriškai tikslesnis modelis, bet neišgaunamas sodrus aplinkos vaizdas.
LiDAR privalimai:
- Greitis ir tikslumas: LiDAR technologija panaudojant droną ar pasitelkus automobilį su pritaisyta įranga leidžia surinkti milijoną taškų per sekundę, todėl matavimai atliekami daug greičiau bei tiksliau, gaunama informacija yra realiuoju laiku.
- Aktyvi technologija: Dėl savo specifinių charakteristikų, šis matavimo metodas skiriasi nuo klasikinių žemės distancinių zondavimo metodų, LiDAR sukuria savo šviesos šaltinį, todėl jis puikiai veikia bet kokiomis apšvietimo sąlygomis, net ir visiškoje tamsoje.
- 3D atvaizdavimas: matavimo metu LiDAR matuoja atstumą iki objekto taip pat fiksuoja objekto formą bei dydį. Didelis matavimo taškų tankumas leidžia duomenis atvaizduoti net ir labai tankioje, augalingoje vietovėje.
Pritaikymo galimybės
LiDAR dedamas ant drono ir yra naudingas tais atvejais, kai reikia matyti didelę teritoriją iš paukščio skrydžio. Jis gali sukurti didelės raiškos skaitmeninius aukščio modelius, kurių vertikalus tikslumas yra iki 1 centimetro. Šios technologijos panaudojimas yra unikalus, nes gali aprėpti ne vieną panaudojimo sritį. LiDAR naudojamas:
Topografiniai planai-tai detali ir sisteminga žemės ar reljefo fizinių savybių visuma. Tai apima tikslius matavimus ir duomenų rinkimą, kad būtų galima tiksliai parodyti aukštį, kontūrus, natūralius ir žmogaus sukurtus objektus, tokius kaip pastatai, keliai, augmenija, vandens telkiniai ir kiti svarbūs žemės paviršiaus taškai (pateikiamas antžemis net ir labai augalingoje vietovėje, bei tiksli žemės aukščių informacija, galimybė yra sukurti žemės paviršiaus modelį).
Elektros oro linijų patikrinimas– LiDAR keičia elektros linijų tikrinimą , nes gali greitai ir tiksliai įvertinti augmenijos ir elektros linijų sąveiką. Ši technologija sukuria taškų debesis ir 3D žemėlapius, kurie palengvina atstumų tarp lapijos, įvairios augmenijos ir elektros linijų matavimą.
LIDAR naudojimas kelių statybose ir greitkelių projektams – Kelių planavimas: antžeminis LIDAR gali būti naudojamas tiriant žemę naujiems kelių projektams, renkant didžiulius kiekius duomenų, kuriuos galima panaudoti kuriant detalius 3D modelius kelių darbų projektams. Techninės priežiūros: LIDAR gali padėti neįtikėtinai tiksliai nuskaityti didžiulius kelio ilgius. Tada duomenys gali būti naudojami kuriant išsamius kelių profilius, kurie gali padėti nustatyti struktūrines problemas ir numatyti galimus pokyčius laikui bėgant.
Kasybos darbai – LiDAR optimizuoja kasybos operacijas apskaičiuodamas tūrius, modeliuodamas reljefą ir stebėdamas paviršiaus pokyčius. Tai padeda efektyviai valdyti atsargas, padeda projektuoti kasyklų išdėstymą ir privažiavimo kelius bei padeda stebėti šlaito stabilumą.
Miškininkystė– LiDAR gali būti naudojamas kuriant didelės raiškos miškų planus, taip pat atliekant medžių inventorizaciją tiksliai išmatuojant medžių aukštį, tankumą ir erdvinį pasiskirstymą,
LiDAR skaitmeniniai modeliai DEM, DTM, DSM
Kas yra skaitmeniniai aukščio modeliai (DEM)? DEM yra skaitmeninis aukščio duomenų (pvz., žemės paviršiaus) vaizdas. Dažnai DEM yra saugomi paveikslėlio (rastriniu) formatu, pvz., TIFF. Rastrinis DEM apima reguliariai išdėstytų aukščio verčių tinklelį, atspindintį žemės paviršių, sukurtą iš LiDAR taškų debesies duomenų.
Kas yra skaitmeniniai reljefo modeliai (DTM)? Skaitmeniniai reljefo modeliai arba DTM vaizduoja pliką žemės paviršių be jokių savybių, tokių kaip pastatai ar augmenija. DTM sukuriami pašalinant objektus iš skaitmeninio paviršiaus modelio (DSM), kad būtų sukurtas tikslesnis reljefo vaizdas. Šis modelis yra panašus į DSM, tačiau jis vaizduoja tik aukščiausius reljefo paviršiaus taškus, o ne kiekvieną paviršiaus tašką, kaip tai daro DSM. DTM galima naudoti kontūrinėms linijoms kurti. Tai naudinga tiesiant kelius ar geležinkelio bėgius, nes jie leidžia pamatyti, ar jūsų kelyje nėra kliūčių, pvz., medžių, įdubų ar kalvų, prieš pradedant juos tiesti.
Paveikslėlyje yra pavaizduotos konturinės linijos, kas tai? Kontūrinės linijos yra neryškios raudonai rudos linijos, nubrėžtos žemėlapyje, jungiančios vienodo aukščio virš jūros lygio taškus, o tai reiškia, kad jei fiziškai sektumėte kontūro liniją, aukštis (žemės aukštis) išliktų toks pat. 3D kontūrinės linijos turinčios Z reikmę rodo reljefo aukštį ir formą. Jie naudingi, nes iliustruoja žemės paviršiaus formą žemėlapyje. Kontūrų supratimas yra įgūdis, leidžiantis pažvelgti į žemėlapį ir suprasti esamą vietovėje žemės reljefą, kuris gali būti labai įvairus. Todėl kontūrinės linijos yra labai svarbios norint suprasti jūsų reljefo arba tam tikros žemės formacijos aukščio profilį.
Kas yra skaitmeniniai paviršiaus modeliai (DSM)? Skaitmeninis paviršiaus modelis (DSM) yra skaitmeninis žemės paviršiaus vaizdas, apimantis visus reljefo objektus ir ypatybes, pvz., pastatus, augmeniją ir kitas struktūras. Tai trimatis modelis, suteikiantis informaciją apie objektų formas arba aukštį žemės paviršiuje. Yra daug DSM pranašumų. DSM tiksliai atspindi žemės paviršių, todėl vartotojai gali tiksliai išmatuoti ypatybes ir priimti sprendimus pagal šią informaciją. 3D žemės paviršiaus vizualizacija leidžia vartotojams pamatyti paviršių ir ypatybes tikroviškiau. Tai ypač naudinga planuojant darbus tokius kaip miestų planavimas ir projektavimas, kai labai svarbu vizualizuoti planuojamos plėtros poveikį esamam kraštovaizdžiui.