LIDAR atau pemindaian laser 3D dikembangkan pada awal 1960-an untuk deteksi kapal selam dari pesawat, dan model awal berhasil digunakan pada awal 1970-an. Saat ini, penelitian lingkungan sulit dibayangkan tanpa menggunakan teknik penginderaan jauh seperti Light Detection and Ranging (LIDAR) dan Deteksi dan Rentang Gelombang Radio (RADAR) . Resolusi spasial dan progresif yang tinggi dari pengukuran, kemungkinan pengamatan atmosfer pada kondisi ambien, dan potensi cakupan ketinggian dari permukaan tanah hingga ketinggian lebih dari 100 km menjadikan daya tarik instrumen LIDAR.
Variasi proses interaksi radiasi yang dipancarkan dengan elemen atmosfer dapat digunakan dalam LIDAR untuk memungkinkan penentuan variabel lingkungan dasar, yaitu suhu, tekanan, kelembaban, dan angin, serta survei geografis, sungai. elevasi dasar laut, studi tambang, kepadatan hutan dan perbukitan, studi di bawah laut (batimetri).
Bagaimana LIDAR Bekerja?
Prinsip kerja sistem Light Detection and Ranging sebenarnya cukup sederhana. Sensor LIDAR dipasang di pesawat atau helikopter. Ini menghasilkan laser pulse train, yang dikirim ke permukaan / target untuk mengukur waktu dan waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke sumbernya. Perhitungan sebenarnya untuk mengukur seberapa jauh foton cahaya kembali telah melakukan perjalanan ke dan dari suatu objek dihitung dengan
Jarak = (Kecepatan Cahaya x Waktu Penerbangan) / 2
Jarak akurat kemudian dihitung ke titik-titik di tanah dan ketinggian dapat ditentukan bersama dengan bangunan permukaan tanah, jalan, dan vegetasi dapat dicatat. Ketinggian ini digabungkan dengan foto udara digital untuk menghasilkan model ketinggian digital bumi.
Deteksi Cahaya dan Sistem Rentang
Instrumen laser menembakkan sinar laser yang cepat ke permukaan, beberapa hingga 150.000 denyut per detik. Sensor pada instrumen mengukur jumlah waktu yang dibutuhkan setiap denyut untuk dipantulkan kembali. Cahaya bergerak dengan kecepatan konstan dan diketahui sehingga instrumen LIDAR dapat menghitung jarak antara dirinya dan target dengan akurasi tinggi. Dengan mengulangi ini dalam perkembangan cepat, instrumen membangun 'peta' kompleks dari permukaan yang diukurnya.
Dengan Deteksi dan Pengamatan Cahaya di udara , data lain harus dikumpulkan untuk memastikan keakuratannya. Karena sensor bergerak tinggi, lokasi dan orientasi instrumen harus disertakan untuk menentukan posisi pulsa laser pada saat pengiriman dan waktu pengembalian. Informasi tambahan ini sangat penting untuk integritas data. Dengan Deteksi dan Rentang Cahaya berbasis darat satu lokasi GPS dapat ditambahkan di setiap lokasi tempat instrumen diatur.
Jenis Sistem LIDAR
Berdasarkan Platform
- LIDAR berbasis darat
- LIDAR Lintas Udara
- LIDAR Spaceborne
Sistem LiDAR Berdasarkan Platform
Bade pada Proses Fisik
- Pengintai LIDAR
- LIDAR LANGSUNG
- LIDAR Doppler
Bade pada Proses Hamburan
- Saya
- Rayleigh
- Raman
- Fluoresensi
Komponen Utama Sistem LIDAR
Kebanyakan sistem Deteksi dan Rentang Cahaya menggunakan empat komponen utama
Komponen Sistem Deteksi dan Rentang Cahaya
Laser
Laser dikategorikan berdasarkan panjang gelombangnya. Sistem Deteksi dan Pengamatan Cahaya Udara menggunakan laser Nd: YAG yang dipompa dioda 1064nm sedangkan sistem Batimetri menggunakan laser Nd: YAG yang dipompa dioda ganda 532nm yang menembus ke dalam air dengan lebih sedikit redaman daripada sistem udara (1064nm). Resolusi yang lebih baik dapat dicapai dengan pulsa yang lebih pendek asalkan detektor penerima dan elektronik memiliki bandwidth yang cukup untuk mengelola aliran data yang meningkat.
Scanner dan Optik
Kecepatan pengembangan gambar dipengaruhi oleh kecepatan gambar tersebut dapat dipindai ke dalam sistem. Berbagai metode pemindaian tersedia untuk resolusi yang berbeda seperti azimuth dan elevasi, pemindai sumbu ganda, cermin bidang berosilasi ganda, dan cermin poligonal. Jenis optik menentukan jarak dan resolusi yang dapat dideteksi oleh sistem.
Photodetector Dan Receiver Electronics
Fotodetektor adalah perangkat yang membaca dan merekam sinyal hamburan balik ke sistem. Ada dua jenis utama teknologi fotodetektor, detektor solid state, seperti fotodioda longsoran silikon dan fotomultiplier.
Sistem Navigasi Dan Penentuan Posisi / GPS
Saat sensor Deteksi dan Jarak Cahaya dipasang pada satelit pesawat atau mobil, penting untuk menentukan posisi absolut dan orientasi sensor untuk mempertahankan data yang dapat digunakan. Sistem Penentuan Posisi Global (GPS) memberikan informasi geografis yang akurat mengenai posisi sensor dan Unit Pengukuran Inersia (IMU) mencatat orientasi akurat sensor di lokasi itu. Kedua perangkat ini menyediakan metode untuk menerjemahkan data sensor menjadi titik statis untuk digunakan dalam berbagai sistem.
Sistem Navigasi Dan Penentuan Posisi / GPS
Pengolahan Data LIDAR
Deteksi Cahaya dan Mekanisme Ranging hanya mengumpulkan data ketinggian dan bersama dengan data Unit Pengukur Inersia ditempatkan dengan pesawat dan unit GPS. Dengan bantuan sistem ini, Sensor Deteksi Cahaya Dan Mulai mengumpulkan titik data, lokasi data dicatat bersama dengan sensor GPS. Data diperlukan untuk memproses waktu kembali untuk setiap pulsa yang tersebar kembali ke sensor dan menghitung jarak variabel dari sensor, atau perubahan permukaan tutupan lahan. Setelah survei, data diunduh dan diproses menggunakan perangkat lunak komputer yang dirancang khusus (LIDAR point Cloud Data Processing Software). Hasil akhir adalah akurat, bujur (X), lintang (Y), dan ketinggian (Z) terdaftar secara geografis untuk setiap titik data. Data pemetaan LIDAR terdiri dari pengukuran ketinggian permukaan dan diperoleh melalui survei topografi udara. Format file yang digunakan untuk menangkap dan menyimpan data LIDAR adalah file teks sederhana. Dengan menggunakan data titik elevasi dapat digunakan untuk membuat peta topografi yang detail. Dengan titik-titik data ini bahkan mereka juga memungkinkan pembuatan model ketinggian digital permukaan tanah.
Aplikasi Sistem LIDAR
Ilmu samudra
LIDAR digunakan untuk menghitung fluoresensi fitoplankton dan biomassa di permukaan laut. Ini juga digunakan untuk mengukur kedalaman laut (batimetri).
LiDAR dalam Oseanografi
DEM (Model Elevasi Digital)
Ini memiliki koordinat x, y, z. Nilai elevasi dapat digunakan dimana saja, baik di jalan raya, gedung, jembatan dan lainnya. Ini memudahkan untuk menangkap tinggi, panjang, dan lebar permukaan.
Fisika Atmosfer
LIDAR digunakan untuk mengukur kepadatan awan dan konsentrasi oksigen, Co2, nitrogen, sulfur dan partikel gas lainnya di atmosfer tengah dan atas.
Militer
LIDAR selalu digunakan oleh kalangan militer untuk memahami perbatasan di sekitar tanah. Ini menciptakan peta resolusi tinggi untuk tujuan militer.
Meteorologi
LIDAR telah digunakan untuk mempelajari cloud dan perilakunya. LIDAR menggunakan panjang gelombangnya untuk menyerang partikel kecil di awan untuk memahami kepadatan awan.
Survei Sungai
Greenlight (532 nm) Lasar dari LIDAR digunakan untuk mengukur informasi bawah air yang dibutuhkan untuk memahami kedalaman, lebar sungai, kekuatan aliran dan lainnya. Untuk rekayasa sungai, data penampang diekstraksi dari data Light Detection And Ranging (DEM) untuk membuat model sungai, yang akan membuat peta pinggiran banjir.
Survei Sungai Menggunakan LIDAR
Mikro-Topografi
Light Detection And Ranging adalah teknologi yang sangat akurat dan jelas, yang menggunakan pulsa Laser untuk menyerang objek. Fotogrametri biasa atau teknologi survai lainnya tidak dapat memberikan nilai ketinggian permukaan tajuk hutan. Tetapi LIDAR dapat menembus objek dan mendeteksi nilai permukaan.
Sudahkah Anda mendapatkan informasi dasar LIDAR dan Aplikasinya? Kami mengakui bahwa informasi yang diberikan di atas menjelaskan dasar-dasar konsep mekanisme Deteksi dan Rentang Cahaya dengan gambar terkait dan berbagai aplikasi real-time. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau untuk mengimplementasikan proyek elektronik apa pun, silakan berikan saran dan komentar Anda pada artikel ini yang dapat Anda tulis di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, Apa sajakah jenis Deteksi dan Rentang Cahaya?
