Kas ir LiDAR un kā tas darbojas?

LiDAR sensori ir būtiska GeoSLAM mobilo kartēšanas risinājumu sastāvdaļa. Kopā ar mūsu SLAM algoritmu šīs divas tehnoloģijas nodrošina 3D attēlu vai “punktu mākoņu” izveidi.

LiDAR tehnoloģija pastāv kopš 1960. gadiem, kad lidmašīnās tika uzstādīti lāzerskeneri. Šāda veida gaisa LiDAR izstaro gaismas starus pret zemes virsmu, lai nodrošinātu attāluma mērījumus. LiDAR dati kļuva par noderīgu rīku precīzu ģeotelpisko mērījumu nodrošināšanai 80. gadu beigās. Tas notika pateicoties komerciāli dzīvotspējīgu GPS sistēmu ieviešanai.

Kas ir LiDAR?
LiDAR ir tālizpētes (attālinātas mērīšanas) tehnoloģija. LiDAR tehnoloģija mērījumu veikšanai izmanto lāzera staru – mērot laiku, kurā stars nonāk līdz objektam un atstarojas atpakaļ, var noteikt attālumu. Šo tehnoloģiju izmanto, lai izveidotu objektu un vides 3D modeļus un kartes.

Ko nozīmē LiDAR?
LiDAR ir akronīms attāluma noteikšanai, izmantojot gaismas staru. To sauc arī par lāzerskenēšanu vai 3D skenēšanu.

Kā darbojas LiDAR?
LiDAR sistēma aprēķina, cik ilgs laiks nepieciešams, lai gaismas stari saskartos ar objektu vai virsmu un atstarotos atpakaļ lāzera skenerī. Pēc tam attālumu aprēķina, izmantojot gaismas ātrumu*.

* Gaismas ātrums ir 299 792 458 metri sekundē

 

Kā darbojas LiDAR sensori?
Atkarībā no izmantotā sensora LiDAR skenēšanas vienības var raidīt simtiem tūkstošu impulsu sekundē. Šie gaismas viļņi atstarojas no objektiem un atgriežas LiDAR sensorā. Sensors izmanto laiku, kas nepieciešams, lai katrs impulss atgrieztos, un aprēķina attālumu (lidojuma laiku). Katru no šiem impulsa lāzera mērījumiem var apstrādāt 3D vizualizācijā, ko sauc par “punktu mākoni”.

Kāda ir atšķirība starp radaru un LiDAR?
LiDAR darbojas līdzīgi kā Radar un Sonar, taču radio vai skaņas viļņu vietā izmanto lāzera gaismas viļņus.

Kas ir LiDAR tehnoloģija?
LiDAR tehnoloģija ir iepriekš aprakstītās tālizpētes metodes pielietojums. To parasti izmanto, lai izpētītu zemes virsmu, novērtētu informāciju par zemes virsmu, izveidotu digitālu objekta atainojumu vai detalizētu ģeotelpiskās informācijas klāstu. LiDAR sistēmas izmanto šo tehnoloģiju, izmantojot LiDAR datus, lai kartētu trīsdimensiju modeļus. LiDAR sistēma ļauj iegūt nepieciešamos datus gan no zemes, gan no gaisa. LiDAR kartēšanā tiek izmantota lāzerskenēšanas sistēma ar integrētu inerciālo sensoru (IMU) un GNSS uztvērēju vai GeoSLAM gadījumā SLAM algoritmu, kas ļauj veikt ģeoreferenci katram mērījumam vai punktiem iegūtajā punktu mākonī. Katrs “punkts” tiek apvienots, lai izveidotu objekta vai apgabala 3D attēlojumu.

LiDAR kartes var izmantot, lai atspoguļotu pozicionālo precizitāti – gan absolūtu, gan relatīvu, lai ļautu datu lietotājiem uzzināt, kur pasaulē dati ir savākti un kā katrs punkts ir saistīts ģeometriski.

LiDAR datus var izmantot, lai kartētu veselas pilsētas, iegūstot objektu attēlojumu ar milimetru precizitāti . Var uzmērīt un klasificēt tādus objektus kā ceļu tīklus, tiltus, ielu infrastruktūru, veģetāciju u.c.

LiDAR kartes var izmantot arī, lai izceltu izmaiņas un novirzes, piemēram, virsmas degradāciju, slīpuma izmaiņas un veģetācijas augšanu.

Kam var izmantot LiDAR sistēmas un LiDAR datus?

Nav daudz lietojumprogrammu, kas negūtu labumu no LiDAR izmantošanas. No spēļu industrijas līdz Formula 1 komandām — simulātori, kuru pamatā ir 3D modeļi, bieži tiek izmantotas, lai sniegtu komandām priekšrocības pirms došanās sacīkšu trasē.


  • Kartēšana:
    mērniecības uzdevumiem bieži ir nepieciešamas LiDAR sistēmas, lai apkopotu trīsdimensiju mērījumus. Tie var izveidot konkrētu ainavu digitālo reljefu (DTM) un digitālo augstuma modeļus (DEM)

  • Arhitektūra: lāzerskenēšanas sistēmas ir populāras arī apbūvētās vides apsekošanai. Tas attiecas uz ēkām, ceļu tīkliem un dzelzceļiem

  • Nekustamais īpašums: lāzerskenerus var izmantot telpās, lai izveidotu precīzus ēku plānus

  • Būvniecība: arī būvniecības nozare arvien vairāk izmanto LiDAR mērniecību. LiDAR tehnoloģija izseko ēku projektus un ražo digitālos dvīņus BIM lietojumprogrammām. Tas var arī palīdzēt izveidot 3D modeļus nosacītai konstrukciju uzraudzībai un revit modeļus arhitektiem un būvinženieriem


  • Vide:
    LiDAR vides lietojumu ir daudz. Lāzerskenēšana ir populāra metode plūdu riska monitorēšanai, meža krājumu kartēšanai mežsaimniecībā un piekrastes erozijas uzraudzībai

  • Automašīna: LiDAR tehnoloģija tiek adaptēta arī autonomā braukšanā. LiDAR skeneri palīdz orientēties autonomiem transportlīdzekļiem.

  • Ceļojums kosmosā: ja ar to nebūtu pietiekami, LiDAR dati ir noderīgi ne tikai uz zemes! NASA ir noteikusi, ka tas ir galvenais elements, lai viņi varētu droši nolaist uz Mēness transportlīdzekļus

Kas ir LiDAR kartēšana?

LiDAR kartēšanā tiek izmantota lāzerskenēšanas sistēma ar integrētu inerciālo mērvienību (IMU) un GNSS uztvērēju. GeoSLAM gadījumā mēs izmantojam SLAM algoritmu, lai darbinātu mūsu lāzera kartēšanas tehnoloģiju. Tas ļauj katram mērījumam vai punktam iegūtajā punktu mākonī būt ģeoreferencētam. Atsevišķu punktu apvienojums izveido objekta vai apgabala 3D attēlojumu.

LiDAR kartes sniedz absolūtu un relatīvu pozīcijas precizitāti. Tas ļauj datu skatītājiem uzzināt, kur pasaulē tika savākti dati un kā katrs punkts ir saistīts ar objektiem attāluma izteiksmē.

LiDAR punktu mākoņu dati var kartēt veselas pilsētas. Lēmumu pieņēmēji var noteikt struktūras vai interesējošās zonas attēlojumu ar milimetru precizitāti . Var iegūt un klasificēt tādus objektus kā ceļu tīklus, tiltus, ielu infrastruktūru, veģetāciju u.c.

LiDAR kartes var arī izcelt izmaiņas un novirzes, piemēram, virsmas degradāciju, slīpuma izmaiņas un veģetācijas augšanu.

Kas ir digitālie augstuma modeļi (DEM)?
Digitālais augstuma modelis (DEM) ir trīsdimensiju reljefa un visu šajā telpā esošo objektu attēlojums. Regulāri izvietotas augstuma vērtības, kas savāktas no LiDAR skenēšanas, rada koordinātu sistēmu, kas ļauj atspoguļot un modelēt zemi ar augstu precizitātes līmeni.

Kas ir digitālie reljefa modeļi (DTM)?
Digitālie reljefa modeļi ir gluži kā DEM, bez iekļautajiem objektiem. Tie izmanto LiDAR tikai reljefa kartēšanai.

LiDAR skenēšanas tehnoloģijas skaidrojums

Tātad, kas ir LiDAR? Cerams, ka esam apmierinājuši jūsu interesi par LiDAR (tālizpētes) tehnoloģiju. Šai impulsu lāzera tehnoloģijai ir ļoti plašs pielietojums kartēšanā, nodrošinot detalizētu informāciju un datus par vidi. Turklāt, veicot LiDAR skenēšanu, varat būt drošs par ātrumu un precizitāti.

Ja meklējat LiDAR skeneri biznesam, GeoSLAM tehnoloģija sniedz jums iespēju savākt nepieciešamos ģeotelpiskos datus. Mūsu rokas lāzerskeneru klāsts izmanto LiDAR un SLAM tehnoloģiju, lai radītu punktu mākoņus daudzām dažādām lietojumprogrammām. Sazinieties ar mums, lai iegūtu plašāku informāciju un uzzinātu, ko jaunais GeoSLAM LiDAR lāzerskeneris varētu darīt jūsu labā.

Telefons

+371 67334166

Darba laiks

P – Pk 9:00 – 17:00

Telefons

+371 67334166

Darba laiks

P – Pk 9:00 – 17:00