Inhalt
Tamara Wilhite ist technische Redakteurin, Wirtschaftsingenieurin, Mutter von zwei Kindern und veröffentlichte Science-Fiction- und Horror-Autorin.
Was ist Lidar?
RADAR steht für Radio Detection and Ranging. Radar verwendet Radiowellen oder HF, um die Geschwindigkeit, den Winkel und die Entfernung von Zielen zu erfassen. Lidar ist eine Modifikation des bekannten Begriffs Radar, obwohl er zwei Jahrzehnte später entwickelt wurde. Lidar ist keine Form von Radar. Stattdessen handelt es sich um ein Erkennungssystem, das dieselben Radarprinzipien verwendet, jedoch Laser oder Licht anstelle von Funk- oder HF-Signalen verwendet. Deshalb steht Lidar oder LiDAR für Lichterkennung und -entfernung.
Wie funktioniert Lidar?
Lidar-Systeme erhalten kein reflektiertes Sonnenlicht. Stattdessen erzeugen sie einen Lichtimpuls und warten auf die Rückkehr des Lichtsignals. Anhand der Rückgabezeit wird berechnet, wie weit sich das Landmerkmal darunter befindet. Lidar wird umso ungenauer, je weiter das Ziel entfernt ist. Dies kann daran liegen, dass Wasser in der Atmosphäre das Signal stören kann, Pflanzen einen Teil des Signals absorbieren und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das es trägt, dazu führen kann, dass sich reflektierte Signale in einem Winkel bewegen. Lidar-Systeme kompensieren dies, indem sie viele Datenpunkte senden, die konsolidiert werden, um ein Bild zu erstellen. Lidar-Systeme können bis zu eine Million Impulse pro Sekunde senden.
Wie wird Lidar verwendet?
Lidarsysteme in Kombination mit GPS-Empfängern werden unter Flugzeugen, Drohnen und Hubschraubern transportiert, um präzise 3D-Karten zu erstellen. Topographisches Lidar, Lidar, das Land abbildet, verwendet Laser im nahen Infrarot mit Wellenlängen von 900 bis 1060 Nanometern. Bathymetrisches LIDAR kartiert Wasserspiele wie Flüsse, Sümpfe und den flachen Meeresboden. Diese Art von Lidar verwendet grünes Licht in ungefähr 500 Nanometern, das das Wasser durchdringen kann. Dies erklärt, warum Lidar regelmäßig zur Vermessung verwendet wird.
DEM oder digitales Höhenmodell bezieht sich speziell auf die Erfassung von Höhendaten. Diese Informationen werden für den Bau von Straßen und Brücken benötigt.
Die Informationen aus Lidar-Erhebungen werden verwendet, um Überschwemmungsgebiete abzubilden, Hochwassermodelle zu erstellen und das Hochwasserrisiko zu bestimmen.Es kann Variationen in der Materialdichte verfolgen, so dass es Hangänderungen und Küstenerosion verfolgen kann.
Lidar kann verwendet werden, wenn wir die Menge und Art der Pflanzendecke in einem Gebiet bestimmen möchten. Das reflektierende Muster der blühenden Bäume unterscheidet sich stark von den Grasebenen. Lidar kann verwendet werden, um invasive Pflanzenarten und die Gesundheit eines Ökosystems zu verfolgen. Die Informationen aus Lidar-Systemen können verwendet werden, um die Küstenerosion und die Menge an Kohlenstoff, die ein Wald absorbiert, zu überwachen.
Darüber hinaus ermöglicht Lidar die genaue Klassifizierung der Landnutzung. Es hilft Planern zu bestimmen, welches Land Landwirtschaft, Viehzucht, menschlicher Besiedlung unterliegt oder wild bleibt. Lidar kann Planern helfen, die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten zu verfolgen und zu bestimmen, welche Gebiete wild bleiben und für die Entwicklung gesperrt sein sollten. Sie können auch sehen, welche Gebiete weniger produktiv sind und wieder wild werden dürfen.
Lidar wird schnell in der Forstwirtschaft eingesetzt. Lidar wird zunehmend verwendet, um die Menge an Totholz zu kartieren, die potenziellen Waldbränden zur Verfügung steht, damit Feuerwehren ein proaktives Brandmanagement durchführen können. Mit Lidar können sie auch feststellen, wo Bäume überfüllt sind oder sterben, sodass sie entfernt werden können, bevor sich ein Befall ausbreitet oder die Holzqualität abnimmt.
Höhenkarten von Lidar und Karten mit Sonneneinstrahlung können von Landwirten verwendet werden, um zu bestimmen, welches Gebiet den höchsten Ertrag erzielt. Die Daten darüber, wie gut die Vegetation wächst, ermöglichen es den Landwirten zu bestimmen, welche Stellen Dünger benötigen und welche gut abschneiden. Die gleiche Art der Datenanalyse wird verwendet, um die besten Standorte für Solarmodule zu ermitteln.
Da Lidar sowohl präzise ist als auch die Vegetation durchdringt, kann es häufig Dinge erkennen, die von der Vegetation verborgen werden. Dies erklärt, warum Lidar zunehmend in der Archäologie eingesetzt wird, obwohl es durch Bodenradar ergänzt wird.
Die Fähigkeit von Lidar, ein Gebiet schnell zu kartieren, hat dazu geführt, dass Tatorte mit minimaler Verkehrsstörung kartiert werden.
Die Fähigkeit, die Moleküle in der Nähe der Oberfläche nachzuweisen, kann zur Entdeckung von Mineralablagerungen beitragen. Aus diesem Grund wird Lidar regelmäßig in der Öl- und Gasindustrie sowie im Bergbau eingesetzt.
Eine der vielversprechendsten Anwendungen für Lidar sind selbstfahrende Autos. Lidar ist nicht neu in der Automobilindustrie. Lidar wurde von Tempomatsystemen verwendet, um die eingestellte Geschwindigkeit beizubehalten, während der Fahrer das Fahrzeug führt. Lidar wird jetzt verwendet, um den Treiber zu ersetzen. Selbstfahrende Autos verwenden einfache Lidar-Scanner, um Hindernisse zu erkennen und Straßen zu navigieren. Wie die Geschwindigkeitsregelungssysteme misst es die Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, z. B. wenn es langsamer werden muss, wenn es bergab geht. Das LIDAR-System achtet auch auf unregelmäßige Bewegungen in umgebenden Autos, so dass es theoretisch auf die Bremsen treten kann, bevor sie treffen. LIDAR kann den Job jedoch nicht alleine erledigen. Lidar-Systeme können keine Verkehrszeichen oder Ampeln lesen. Aus diesem Grund benötigen selbstfahrende Autos auch visuelle Kameras und Radar.
Dieser Artikel ist genau und nach bestem Wissen des Autors. Der Inhalt dient nur zu Informations- oder Unterhaltungszwecken und ersetzt nicht die persönliche Beratung oder professionelle Beratung in geschäftlichen, finanziellen, rechtlichen oder technischen Angelegenheiten.
