Was ist LIDAR-Mapping?
Lidar-Mapping ist eine Technologie zur präzisen Geländemessung, die mithilfe von Laserreflexions- und Zeitverzögerungsanalysen eine genaue Oberflächenmodellierung entwickelt. Es wird manchmal als Laserradar bezeichnet, aber das Radar hängt von der Reflexion von Radiowellen ab, während das Lidar von der Lichtdetektion und der Entfernung abhängt, um Höhendaten zu messen. Es kann von Hubschraubern und Starrflüglern oder bodengebundenen Systemen aus eingesetzt werden. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine Konstante, die gegen Laserpulse und Reflexionen gemessen wird, um die Höhe zu bestimmen. Lidar erzeugt Tag und Nacht Nahinfrarot-Spektraldaten, die das Gelände trotz oberirdischer Merkmale wie Bäume oder Strukturen abbilden können.
Anwendungen der Lidar-Kartierung umfassen alle Bereiche, in denen die Kartierung der Geländekonturen unerlässlich ist. Naturwissenschaften wie Archäologie, Geologie und Geographie nutzen die Technologie. Die Seismologie und die Physik der Atmosphäre profitieren von der Empfindlichkeit des Lidar gegenüber schwankenden atmosphärischen Faktoren. Lidar wird in der Auenkartierung, bei der Berechnung von Waldbiomassedaten, bei der Transportkartierung und bei der Stadtmodellierung verwendet. Bare Earth Lidar enthüllt die zugrunde liegenden Geländeeigenschaften, während Lidardaten mit reflektierenden Oberflächen die Analyse in der Stadtplanung und Visualisierung verbessern.
Zu den Vorteilen der Lidar-Kartierung gegenüber der konventionellen Photogrammetrie zählen eine hohe vertikale Genauigkeit, eine effizientere Datenerfassung und -verarbeitung sowie die Vielseitigkeit unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Bei der Lidar-Kartierung werden in der Regel Laseremissions- und -detektionstechnologien, Scan- und Steuerungsmechanismen, ein globales Positionierungssystem (GPS) und eine Trägheitsmesseinheit (IMU) verwendet. Diese berechnen präzise XYZ-Koordinaten der anvisierten reflektierenden Oberfläche. Andere Komponenten können aus einem hochgenauen Zeitgeber, einem Hochleistungscomputer und einem Datenaufzeichnungsgerät mit hoher Kapazität bestehen.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Lidar-Mapping und Radar ist die Auflösung. Im Gegensatz zum Radar ermöglichen engstrahlende Laser hochauflösende Präzisionsreflexionen. Aus den Datensätzen lassen sich dreidimensionale topografische Bilder zeichnen, die aufgrund ihrer Nähe zum sichtbaren Spektrum viele chemische Verbindungen deutlicher darstellen. Lidars kürzere Wellenlängen machen die Technologie zu einem Schlüsselinstrument für die Analyse von Aerosolen und Wolkenteilchen in der Meteorologie und in der Atmosphärenforschung. Durch die Kombination verschiedener Lasertypen bei der Fernkartierung ist es möglich, subtile Änderungen der Reflexionsintensität von wellenlängenabhängigen atmosphärischen Phänomenen zu messen.
Die Laserentfernungsmessung liefert dreidimensionale Modelle von Oberflächen oder strukturellen Merkmalen wie Gebäuden, Bäumen und natürlichen Grenzen. Das Lidar-Mapping beruht nicht nur auf mehreren Lasern, sondern auch auf mehreren Timing-Effekten, um erste und letzte Reflexionen zu messen, um Tief- und Hochpunkte zu erkennen. Dies liefert präzise Daten zur Merkmalshöhe. Lidar kann zwar keine Baumkronen durchdringen, es werden jedoch genügend Laserdaten durch Laubbrüche übertragen, um den Abstand zum Boden zu messen. Andere Anwendungen umfassen die Verkehrsdurchsetzung mit fahrzeugspezifischen Geschwindigkeitskanonen, Physik und Astronomie, verschiedene Umweltwissenschaften sowie Land- oder Grundstücksvermessung.