สำรวจการประยุกต์ใช้ LIDAR Technology ขั้นสูง

ในบล็อก "คู่มือ LIDAR Technology จริงคืออะไร" เราอภิปรายข้อเท็จจริงบางส่วนเกี่ยวกับพื้นฐาน LIDAR Technology ปัจจุบัน LIDAR ถูกมองว่าเป็นหนึ่งในวิธีการทำแผนที่ที่มีประสิทธิภาพที่สุด ขอบคุณการได้ข้อมูลเชิงพื้นที่ Geo-referenced ที่มีความหนาแน่นและความแม่นยำสูง

ในบล็อกนี้ ผมจะรายการพื้นที่ที่ LIDAR Technology ถูกใช้ในปัจจุบัน และคุณจะไม่เชื่อว่ามันเพิ่มคุณค่าให้การทำงานของกระบวนการนั้นๆ ได้ถึงขไดไหน

การประยุกต์ใช้ LIDAR Technology

• เกษตรกรรม (Agriculture) –

LIDAR สร้างแผนที่ภูมิศาสตร์ของทุ่งนา และเปิดเผยความชันและการสัมผัสแสงแดดของที่ดินฟาร์ม การประยุกต์ใช้อีกอย่างคือ Crop Mapping ในสวนผลไม้และสวนองุ่น

• ยานยนต์อัตโนมัติ (Autonomous Vehicles) –

ยานยนต์อัตโนมัติใช้ LIDAR สำหรับ Obstacle Detection และ Avoidance เพื่อนำทางอย่างปลอดภัยผ่านสภาพแวดล้อม เซ็นเซอร์ LIDAR ให้ข้อมูลสำหรับซอฟต์แวร์กำหนดว่าอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นอยู่ที่ไหน และยานพาหนะอยู่ที่ไหนเทียบกับอุปสรรคเหล่านั้น

• การจัดการไฟป่า (Forest Fire Management) –

LIDAR ได้รับความนิยมในการจัดการไฟป่า แผนกดับเพลิงกำลังเปลี่ยนจาก Reactive เป็น Proactive Fire Management รูปภาพ LIDAR ช่วยติดตามพื้นที่ที่อาจเกิดไฟ ซึ่งเรียกว่า Fuel Mapping

• การจำลองน้ำท่วม (Flood Modelling) –

คุณสมบัติอย่างอาคาร, 堤防 (Constructed River Banks) หรือถนน มีผลต่อ Flow Dynamics และ Flood Propagation ข้อมูล LIDAR สามารถนำเข้าไปใน Software จำลองน้ำท่วมและช่วยชีวิต เพื่อให้ข้อมูลภูมิศาสตร์ขั้นสูง

• การวางแผนเมือง (Urban Planning) –

Urban City หรือ Town Planning เป็นวิชาการวางแผนที่ดิน สำรวจหลายแง่มุมของสภาพแวดล้อมสร้างสรรค์และสังคมของเทศบาลและชุมชน ข้อมูล LIDAR เป็นเทคโนโลยีใหม่สำหรับการได้ Digital Surface Models ของผิวโลก ข้อมูลนี้เมื่อรวมกับ Digital Ortho-photos สามารถสร้าง DSMs รายละเอียดสูง และสุดท้ายเป็น Digital City Models

• การจัดการชายฝั่ง (Coastline Management) –

LIDAR ช่วยถ่ายภาพชายฝั่งในช่วงเวลาเฉพาะ ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับรายละเอียดแม่นยำของการกัดเซาะชายฝั่ง ให้รายละเอียดที่ดีกว่าของคุณสมบัติชายฝั่ง เช่น หน้าผาสำหรับการทำแผนที่

• การทำแผนที่และ Cartography –

LIDAR เหมาะสำหรับการทำแผนที่โมเดล 3D และภูมิศาสตร์ภูเขาที่ซับซ้อน ใช้สำหรับ Contour Maps ความละเอียดสูง และช่วยในการทำแผนที่ถนน อาคาร และพืชพรรณ

• การวางแผนเครือข่ายเซลลูลาร์ (Cellular Network Planning) –

สามารถใช้ให้การวิเคราะห์แม่นยำสำหรับการกำหนด Line of Sight และ View Shed สำหรับ Cellular Antenna ที่เสนอ

• ELC (Ecological and Land Classification) –

ELC ย่อมาจาก Ecological and Land Classification ทำเพื่อให้ข้อมูลชีวภาพและกายภาพของภูมิทัศน์ ช่วยในการจัดการอย่างยั่งยืน

• การนำทาง (Navigation) –

LIDAR ได้รับความนิยมเพิ่มเป็น Guidance System สำหรับ Autonomous Vehicles ความเร็วและความแม่นยำของ Scanner หมายถึงข้อมูลสามารถส่งต่อให้ระบบประมวลผล Return ใน Real-time หรือใกล้เคียง ทำให้อุปกรณ์ควบคุมยานพาหนะตรวจจับอุปสรรคและอัปเดต Route ในเวลาอันสั้นมาก

• Precision Forestry (ป่าไม้แม่นยำ) –

Precision Forestry นิยามว่า การวางแผนและดำเนินการพื้นที่ป่าเฉพาะจุด เพื่อเพิ่มผลผลิตคุณภาพไม้ ลดต้นทุน เพิ่มกำไร และรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อม LIDAR และ Aerial Photo ใช้ทำ Precision Forestry

• การถ่ายภาพ (Imaging) –

3-D Imaging ทำได้ทั้ง Scanning และ Non-scanning Systems "3-D Gated Viewing Laser Radar" เป็น Non-scanning Laser Radar System ที่ใช้ Gated Viewing Technique วิธีนี้ใช้ Pulsed Laser และ Fast-gated Camera

• เหมืองแร่ (Mining) –

การคำนวณปริมาณแร่ ทำได้โดยการสแกนเป็นระยะในพื้นที่ขุดแร่ เซ็นเซอร์ LIDAR อาจใช้สำหรับ Obstacle Detection และ Avoidance สำหรับ Robotic Mining Vehicles

• การสำรวจน้ำมันและก๊าซ (Oil and Gas Exploration) –

ระบบ LIDAR ใช้ติดตามปริมาณก๊าซเล็กน้อยในบรรยากาศเหนือ Hydrocarbon สำหรับความเข้มข้นที่วัดได้ของ Anomalies การทำแผนที่ช่วยลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมและต้นทุนรวม โดยรับรองว่าพื้นที่ที่จำเป็นเท่านั้นถูกพัฒนา

• DEM (Digital Elevation Model) –

นำเสนอ Elevation Model ในพิกัด 3-D ค่าความสูงใช้ทุกที่ ในถนน อาคาร สะพาน และอื่นๆ ทำให้จับคู่ความสูงผิวพื้นได้ง่าย ก่อน LIDAR ใช้ Ground Survey หรือ Photogrammetry เพื่อจับคู่ Z Coordinates แต่วิธีนั้นใช้เวลานานมาก

• การประยุกต์ทาง Hydrology –

DEM จาก LIDAR ใช้ในการวางแผน Stream Line Delineation, Watershed Area, Flood Plain Mapping, Runoff หรือ Pollution Prediction และ Bathymetry DEM สูงและแม่นยำเป็น Input หลักสร้างสิ่งนี้ และ GIS Software ใช้สร้าง

• Transport Planning (การวางแผนขนส่ง) –

Transportation Corridor Mapping เพื่อสนับสนุน Engineering Planning และ Change Detection ของ Road Networks ต้องการ High Spatial Resolution และ High Scale Engineering Mapping Accuracy ด้วยการพัฒนา LIDAR Sensors ล่าสุด ความแม่นยำของข้อมูล LIDAR เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

• Spaceflight และ Astronomy –

เครือข่ายหอดูดาวทั่วโลกใช้ LIDAR วัดระยะทางไปยัง Reflectors บนดวงจันทร์ LIDAR ยังใช้สำหรับ Atmospheric Studies จากอวกาศ ช่วยใน Maintenance ของ Spacecraft Stations

• Quarries และ Mineral (Volumetric และ Exploration) –

LIDAR ยังใช้ในอุตสาหกรรมขุดหิน เพื่อกำหนดมลพิษทางอากาศ และสำรวจที่ดินรอบพื้นที่เพื่อดูความเหมาะสม รวมถึงให้การบ่งชี้ผลกระทบสิ่งแวดล้อมที่แม่นยำ

• Archaeology (โบราณคดี) –

LIDAR ช่วยสร้าง Digital Elevation Models ความละเอียดสูง เพื่อเปิดเผย Micro-topography ผลลัพธ์ช่วยในการวางแผน Field Campaigns และ Mapping Features ใต้ Canopy ป่า

• Micro Topography –

LIDAR เป็นเทคโนโลยีแม่นยำและแม่นยำ ใช้ Laser Pulse กระทบวัตถุ Photogrammetry ปกติหรือ Survey Technology อื่นๆ อาจพลาดค่าความสูงผิวที่ซ่อนอยู่โดยพืชหรือ Canopy ป่า แต LIDAR 貫穿 วัตถุและตรวจจับค่าผิวพื้น

Atmospheric Remote Sensing และ Meteorology –

ระบบ LIDAR ใช้กำหนด Cloud Profiles, วัดลม, ศึกษา Aerosols และ Quantify องค์ประกอบบรรยากาศหลากหลาย ฟังก์ชันของระบบ LIDAR นี้แบ่งได้ 2 ประเภท:

1. โดยการวัด Backscatter จากบรรยากาศ
2. โดยการวัด Scattered Reflection ออกจากพื้นหรือผิวแข็งอื่นๆ

จนถึงวันนี้ เราทุกคนไม่รู้ว่าเทคโนโลยีนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในกระบวนการอุตสาหกรรมมากมาย เพื่อให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นจากกระบวนการ และช่วยในการวางแผนอาคาร พื้นที่เมือง และเหมืองแร่ สาขาต่างๆ เช่น โบราณคดี ดาราศาสตร์ Remote Sensing ควบคุมน้ำท่วมและมลพิษ ศึกษาพารามิเตอร์ธรณีวิทยาต่างๆ และอื่นๆ อีกมาก ได้รับประโยชน์มากจากการใช้ LIDAR ในกระบวนการ