بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل - ایرانیان شهرساز
بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل - ایرانیان شهرساز
بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل - ایرانیان شهرساز

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

لیدار

لیدار جزء سیستم های فعال سنجش از دوری است. یعنی یک Pulse از نور مادون قرمز می فرستد و منتظر برگشت پالس می ماند. این با حالت غیرفعال یا Passive تفاوت دارد که انرژی بازگشتی را از خورشید می گیرد.

لیدار یک ابزار نمونه برداری است. که 160000 پالس در هر ثانیه می فرستد که میلیون ها نقطه تولید می شوند. تراکم نقاط معمولا کمتر از 1 متر است . تقریبا 15 سانتی متر عمودی و 40 سانتی متر افقی

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

لیدار زمین را از یک طرف به طرف دیگر با پرواز هواپیما در سطح یک منطقه وسیع اسکن می کند. بعضی پالس ها مستقیم در نادیر اند و بعضی دیگر در زاویه ای با آن. بنابراین سیستم، زاویه را برای محاسبه ارتفاع درنظر میگیرد.

اگر شما در داخل یک جنگل انبوه باشید و از داخل آن نور ورودی به داخل جنگل را ببینید به همین صورت پالس های لیدار نیز از بین آن ها میگذرند و به کف زمین یا علف های کوتاه آن برخورد می کنند. پس میزان قابل توجهی از انرژی لیدار به داخل تاج پوشش جنگل نفوذ می کند درست مثل نور خورشید

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

اما لیدار لازم نیست به کف زمین برخورد کند. در جنگل می تواند از قسمت های مختلفی بگذرد تا اینکه پالس به زمین برخورد کند. در جنگل پالس ها به سمت زمین حرکت می کنند و ما انعکاس را از قسمت های مختلف دریافت میکنیم. اولین، دومین و سومین Return تا عاقبت به سطح زمین برخورد کند. این سیستم ها می توانند اطلاعات را از بالای درخت تا زمین ثبت کنند و این، لیدار را برای فهم ساختار جنگل و شکل درختان ارزشمند می سازد.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

 تولید مدل رقومی ارتفاعی از لیدار

نقاطی که به زمین برخورد می کنند مدل های ارتفاعی را می سازند. راه هایی وجود دارد که آخرین نقاط برگشتی را فیلتر کند و درونیابی انجام دهد و مدل ساخته شود. توسط DEM شما می توانید محصولاتی مثل شیب و جهت و Hillshade تولید کنید.

لیدار علاوه بر اینکه اطلاعات دقیق از سطح زمین بدست می آورد می تواند از اجسام و ارتفاعات نیز اطلاعات بگیرد. اولین Return را گرفته و از آخرین Return کم میکنید. به عنوان مثال با توجه به شکل زیر:

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

Return اول – Return دوم

و سپس درونیابی انجام میدهید.

درصد انعکاس ها تعیین کننده شدت (intensity) لیدار است. اما بعضی از فاکتورها بر روی شدت لیدار تاثیر دارد مثل دامنه، زاویه برخورد، شعاع و ترکیبات سطح

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

وقتی پالس با زاویه بیشتر یا کج تر باشد میزان انرژی برگشتی کاهش می یابد. شدت لیدار در تشخیص عوارض در کاربری اراضی مفید است. طبقه بندی شی گرا می تواند این عوارض را با استفاده از مقادیر شدت نور جدا کند.

این داده ها می توانند قبلا توسط ارائه دهنده یا فروشنده داده توسط کدهایی طبقه بندی شوند. این طبقه بندی حالت نیمه اتوماتیک دارد.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

موسسه ASPRS یک لیستی از کدهای طبقه بندی برای لیدار دارد و شامل:

زمین
گیاه (کم- متوسط- زیاد)
ساختمان ها
آب
طبقه بندی نشده و….
اگر به من 5 ثانیه وقت دهید تا یک نوع داده جی آی اس انتخاب کنم تا در ادامه عمرم با آن کار کنم انتخاب من لیدار است. آن داده ها به فرمت LAS ذخیره می شوند و این فرمت توسط ASPRS تولید شده و تبدیل داده ها را بین ارائه دهنده و مصرف کننده تسهیل می کند.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

حال داده های لیدار را از کجا می توان تهیه کرد.

به دو صورت قابل تهیه اند:

منابع رایگان
منابع غیر رایگان
که در بیشتر مواقع باید از داده های غیررایگان استفاده نمایید. منابع رایگان در پستی جداگانه معرفی می شوند.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

انواع سیستم های لیدار

Profiling Lidar : اولین نوع لیدار بود که در سال 1980 برای اولین بار استفاده شد. که به صورت یک عارضه خطی مثل خطوط انتقال نیرو به کار گرفته شد.
Small footprint Lidar : نوعی از لیدار که امروزه استفاده می شود و تا 20 درجه را اسکن می کند و دو نوع از این لیدار وجود دارد:
لیدار توپوگرافی که از نور مادن قرمز نزدیک برای نقشه برداری زمین استفاده می کند و لیدار عمق سنج که به داخل آب نفوذ کرده و برای اندازه گیری کف آب و بستر رودخانه استفاده می شود. بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

Large footprint Lidar : از کل طول موج ها استفاده می کند. بدست آوردن Terrain از این نوع لیدار مشکل است چون pulse های برگشتی از یک منطقه وسیع می تواند دارای شیب باشد. نرم افزارهای کمتری برای کار با این نوع داده ها وجود دارند.
Ground base Lidar : بر روی سه پایه قرار میگیرد و اسکن انجام میدهد. این نوع برای اسکن ساختمان ها مفید است و در زمین شناسی، جنگلداری، حفاظت از میراث طبیعی و برنامه های ساخت وساز استفاده می شود.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار توضیحات به صورت کامل  - ایرانیان شهرساز

کاربرد های لیدار

اکولوژی رودخانه: برای مشخص کردن درجات رودخانه ها
جنگبان ها از لیدار برای بررسی ساختار جنگل و شکل درختان استفاده می کنند (به دلیل اینکه یک Pulse می تواند چند Return داشته باشد). در مورد درختان سیستم لیدار اطلاعاتی را از بالای تاج به طرف زمین ثبت می کند.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار
در ماشین های هوشمند گوگل وقتی ماشین توسط پلیس کنار کشیده می شود چگونه عکس العمل نشان می دهد؟ این ماشین ها از سیستم لیدار استفاده می کنند. اولین راز پشت این ها سیستم لیداری است که وجود عابرهای پیاده، دوچرخه سواران، علائم و موانع را تشخیص می دهد.
باستان شناسان از لیدار برای پیدا کردن تغییرات دقیق در پستی و بلندی زمین استفاده می کنند. این خیلی شگفت انگیز است وقتی باستان شناسان الگوهای مربعی در زمینی که پوشیده از گیاه است پیدا می کنند.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

اجزای لیدار

لیدار از 4 جزء تشکیل شده است. این 4 جزء با هم کار میکنند.

حسگرها یا سنسورهای لیدار سطح زمین را ازیک طرف تا طرفی دیگر با پرواز هواپیما اسکن می کنند. حسگرها عموما در باندهای سبز یا مادون قرمز نزدیک اند.
دریافت کننده جی پی اس: موقعیت هواپیما را ثبت می کند.

بررسی و آشنایی با سیستم لیدار
واحد اندازه گیری اینرسی: شیب هواپیما یا وسیله پروازی را هنگام پرواز اندازه گیری می کند.
کامپیوترها: داده های ارتفاعی حاصل از اسکن را ثبت می کند. بررسی و آشنایی با سیستم لیدار

نتیجه گیری لیدار

لیدار از لیزر برای اندازه گیری ارتفاع عوارضی مثل جنگل ها، ساختمان ها و سطح زمین استفاده می کند که مشابه سونار (امواج صوتی) و رادار (امواج رادیوئی) یک پالس را میفرستد و زمان برگشت را اندازه گیری می کند. اما لیدار متفاوت از این دو است چون که از نور استفاده می کند.

دیگر کاربرد های لیدار

ساختار جنگل
باستان شناسی
نقشه برداری های کاربری های اراضی
مدل های سیلاب
برنامه ریزی حمل و نقل
معماری
اکتشاف نفت و گاز
ایمنی عمومی
وسایل نقلیه خودکار
ارتش و حفاظت

برای دانلود رایگان فیلم های آموزشی، مستند، انیمیشن و مقالات رشته های معماری، عمران، شهرسازی به سایت ایرانیان شهرساز مراجعه کنید.

 

 

برچسب ها

ممکن است به این موارد نیز علاقه مند باشید:

0 دیدگاه در “بررسی و آشنایی با سیستم لیدار”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

12 + 9 =

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

ما را دنبال کنید