Was ist LIDAR-Scannen?
Das LIDAR-Scannen ist ein Mittel zum Erfassen der Eigenschaften eines Objekts unter Verwendung von Lichtstrahlen eines Lasers. LIDAR, eine Abkürzung für Light Detection and Ranging, arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip wie Radar, mit dem Unterschied, dass anstelle von Radiowellen ultraviolettes, nahes Infrarot- oder sichtbares Licht verwendet wird. Beim LIDAR-Scannen feuert der Laser ein Muster von Lichtimpulsen auf das Ziel ab. Wenn Licht vom Ziel zurückreflektiert wird, werden seine Eigenschaften analysiert, um Informationen über das Objekt zu erhalten, das es reflektiert hat. Das LIDAR-Scannen wurde in einer Reihe von Bereichen eingesetzt, darunter Meteorologie, Geologie und Filme.
LIDAR ist für viele Anwendungen äußerst nützlich, da elektromagnetische Strahlung mit viel kürzeren Wellenlängen als Radar verwendet wird. Photonen von sichtbarem und ultraviolettem Licht haben Wellenlängen von nur einigen hundert Nanometern, während Funkemissionen eine Wellenlänge von mindestens 1 Millimeter haben und die meisten modernen Radare Funkwellen mit Wellenlängen von mindestens 10 Millimeter aussenden. Ein Erfassungssystem, das auf der Aussendung elektromagnetischer Strahlung basiert, kann im Allgemeinen keine Objekte erfassen, die kleiner als die Wellenlänge seiner eigenen Emissionen sind, und so ist LIDAR für Aufgaben wirksam, die die Erfassung kleiner Objekte oder Details erfordern. LIDAR ist auch effektiver als Radar zur Erkennung von nichtmetallischen Objekten, die Funkwellen häufig schlecht reflektieren und in einigen Fällen gar nicht reflektieren.
Das LIDAR-Scannen wird häufig von Meteorologen verwendet, um atmosphärische Bedingungen und Wettermuster zu untersuchen. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen mit LIDAR beispielsweise Wolken, die chemische Zusammensetzung eines Atmosphärenbereichs oder die Windgeschwindigkeit erfasst werden können. Diese Informationen werden beispielsweise zur Verfolgung und Vorhersage des Wetters sowie zur Überwachung der Windverhältnisse in der Umgebung von Strom erzeugenden Windkraftanlagen verwendet, damit die Windkraftanlagen so eingestellt werden können, dass die Leistung maximiert und Schäden an der Ausrüstung vermieden werden.
Das LIDAR-Scannen kann auch verwendet werden, um die Topographie der Erde in Bereichen wie Geologie, Seismologie und Archäologie zu untersuchen. LIDAR kann aufgrund seiner Fähigkeit, kleine oder subtile Geländemerkmale zu erkennen, kleine Höhenunterschiede und kleine Änderungen im Laufe der Zeit zu erkennen und von dichter Vegetation bedecktes Gelände genau zu scannen, sehr hoch aufgelöste Karten der Erde erstellen. Auf diese Weise können Geologen subtile Veränderungen der Erdoberfläche untersuchen. Auf diese Weise kann auch die Bewegung von geologischen Verwerfungen und Gletschern gemessen werden, die sich beide sehr langsam bewegen. Das LIDAR-Scannen kann auch verwendet werden, um subtile Merkmale und Veränderungen des Bodens zu erkennen, was es für Bodenuntersuchungen nützlich macht.
Das LIDAR-Scannen kann auch in anderen Bereichen dreidimensionale Bilder liefern. Ein auf LIDAR basierendes Gerät, ein so genannter 3-D-Flugzeit-Laserscanner, erstellt ein dreidimensionales Bild eines Objekts auf die gleiche Weise wie LIDAR, um die Topographie zu messen, das Objekt mit schnellen Lichtimpulsen zu beschießen und zu messen, wie Es dauert lange, bis die reflektierten Photonen zurückkehren. Dies kann ein genaues Bild schneller erzeugen als einige der anderen Formen der dreidimensionalen Abbildung. LIDAR wird auf diese Weise beispielsweise für Messzwecke und zur Qualitätskontrolle in der Industrie verwendet. die Erstellung von 3D-Bildern und Modellen für Filme, Fernsehen und Videospiele; und genaue Untersuchung von historischen Artefakten und Kunstwerken.