Co to jest 3D LIDAR?

3D LIDAR, czyli trójwymiarowe wykrywanie i określanie odległości, obejmuje technologię, która emituje impulsy świetlne, które odbijają się od obiektów i wracają do miejsca pochodzenia. Programy w aparacie interpretują zwracane sygnały jako punkty w wyznaczonym obszarze przestrzeni i przekształcają te punkty w reprezentację 3D. Obrazowanie 3D LIDAR, początkowo wdrażane przez wojsko, ma szeroki zakres zastosowań, w tym zastosowania w dziedzinie archeologii, geografii i organów ścigania.

Komponenty systemu do obrazowania 3D LIDAR zazwyczaj obejmują laser, skaner, wykrywacz zdjęć i globalny system nawigacji z pozycjonowaniem lub GPS. Laser wysyła tysiące impulsów wiązki światła do lustra co sekundę; impulsy następnie przemieszczają się w kierunku określonej lokalizacji. Stosowane wiązki światła są na ogół w ultrafiolecie, widoczne lub bliskie długości fal podczerwonych. Gdy impulsy kontaktują się z przedmiotem, odbijają się w różnych kierunkach - proces ten znany jest jako rozproszenie wsteczne. Wiele impulsów światła lub chmury punktów wraca do urządzenia do teledetekcji 3D, zwanego również odbiornikiem fotodetekcji.

Sprzęt zazwyczaj rejestruje czas, jaki każdy impuls zajmuje do podróży do i od obiektu lub lokalizacji, jako konkretny punkt na osi 3D reprezentujący długość, szerokość i wysokość. Skaner wykorzystuje te informacje wraz z programami do wizualizacji 3D do tworzenia obrazu 3D. Im większa liczba emitowanych impulsów, tym bardziej gęsty i szczegółowy obraz staje się. Branże zwykle używają technologii 3D LIDAR do wykrywania substancji o różnej wielkości od cząstek tak małych, jak gazy i aerozole, do ciał stałych lub rozległych terenów, w zależności od czułości i ustawień zaangażowanego sprzętu.

Z wyposażeniem 3D LIDAR zamontowanym na płaszczyźnie możliwe są mapy obrazów 3D i fotogrametria lotnicza. Gminy mogą korzystać z modelowania miast 3D w celu uzyskania dokładnych przedstawień lokalizacji do celów planowania budowy, ze względów bezpieczeństwa lub w celu poprawy turystyki. Animowane programy LIDAR pozwalają użytkownikom oglądać obrazy pod różnymi kątami lub przy różnym natężeniu światła. Gdy impulsy świetlne przechodzą przez obszary w określonych warunkach, środowiskowe obrazy topograficzne mogą być nakładane warstwowo, poczynając od ukształtowania terenu i kontynuując dodawanie cech wodnych, aż po szczyty drzew w lasach.

Chociaż ogólnie jest montowany na ruchomej płaszczyźnie lub satelicie, urządzenie może być również montowane w nieruchomej lokalizacji i obracane, zapewniając 360-stopniowy obraz określonej lokalizacji. Technologia 3D LIDAR określa również prędkość poruszających się obiektów. Organy ścigania używają urządzeń przenośnych, które określają prędkość przejeżdżających pojazdów na podstawie czasu potrzebnego do uderzenia impulsu świetlnego w obiekt i powrotu do urządzenia.