ఒక విమానం నుండి జలాంతర్గామిని గుర్తించడం కోసం 1960 ల ప్రారంభంలో LIDAR లేదా 3D లేజర్ స్కానింగ్ అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు 1970 ల ప్రారంభంలో ప్రారంభ నమూనాలు విజయవంతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. ఈ రోజుల్లో, లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ (LIDAR) మరియు రిమోట్ సెన్సింగ్ పద్ధతులను ఉపయోగించకుండా పర్యావరణ పరిశోధన imagine హించటం కష్టం. రేడియో వేవ్ డిటెక్షన్ అండ్ రేంజింగ్ (రాడార్) . కొలతల యొక్క అధిక ప్రాదేశిక మరియు ప్రగతిశీల తీర్మానం, వాతావరణ పరిస్థితులలో వాతావరణాన్ని గమనించే అవకాశం మరియు భూమి నుండి 100 కి.మీ కంటే ఎక్కువ ఎత్తులో ఎత్తు పరిధిని కప్పి ఉంచే సామర్థ్యం LIDAR పరికరాల ఆకర్షణను కలిగిస్తాయి.
వాతావరణ మూలకాలతో విడుదలయ్యే రేడియేషన్ యొక్క వివిధ రకాల పరస్పర చర్యలను LIDAR లో ఉపయోగించవచ్చు, ఇది రాష్ట్రంలోని ప్రాథమిక పర్యావరణ వేరియబుల్స్, అంటే ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, తేమ మరియు గాలి, అలాగే భౌగోళిక సర్వే, నది మంచం ఎత్తు, గనుల అధ్యయనం, అడవులు మరియు కొండల సాంద్రత, సముద్రం క్రింద అధ్యయనం (బాతిమెట్రీ).
LIDAR ఎలా పనిచేస్తుంది?
లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సిస్టమ్ యొక్క పని సూత్రం నిజంగా చాలా సులభం. విమానం లేదా హెలికాప్టర్‌లో అమర్చిన LIDAR సెన్సార్. ఇది లేజర్ పల్స్ రైలును ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సమయాన్ని కొలవడానికి ఉపరితలం / లక్ష్యానికి పంపబడుతుంది మరియు దాని మూలానికి తిరిగి రావడానికి ఇది పడుతుంది. తిరిగి వచ్చే లైట్ ఫోటాన్ ఒక వస్తువుకు మరియు దాని నుండి ఎంత దూరం ప్రయాణించిందో కొలవడానికి వాస్తవ గణన లెక్కించబడుతుంది
దూరం = (కాంతి వేగం x విమాన సమయం) / 2
ఖచ్చితమైన దూరాలను భూమిపై ఉన్న బిందువులకు లెక్కిస్తారు మరియు భూమి ఉపరితల భవనాలతో పాటు ఎత్తులను నిర్ణయించవచ్చు, రోడ్లు మరియు వృక్షసంపదను నమోదు చేయవచ్చు. ఈ ఎలివేషన్లను డిజిటల్ ఏరియల్ ఫోటోగ్రఫీతో కలిపి భూమి యొక్క డిజిటల్ ఎలివేషన్ మోడల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సిస్టమ్
లేజర్ పరికరం ఉపరితలం వద్ద లేజర్ కాంతి యొక్క వేగవంతమైన పప్పులను కాల్చేస్తుంది, కొన్ని సెకనుకు 150,000 పప్పుల వద్ద. పరికరంలోని సెన్సార్ ప్రతి పల్స్ తిరిగి ప్రతిబింబించడానికి ఎంత సమయం తీసుకుంటుందో కొలుస్తుంది. కాంతి స్థిరమైన మరియు తెలిసిన వేగంతో కదులుతుంది కాబట్టి LIDAR పరికరం తనకు మరియు లక్ష్యానికి మధ్య దూరాన్ని అధిక ఖచ్చితత్వంతో లెక్కించగలదు. త్వరితగతిన దీన్ని పునరావృతం చేయడం ద్వారా, పరికరం కొలిచే ఉపరితలం యొక్క సంక్లిష్టమైన ‘మ్యాప్’ను నిర్మిస్తుంది.
తో వాయుమార్గాన లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ , ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి ఇతర డేటాను సేకరించాలి. సెన్సార్ ఎత్తును కదిలిస్తున్నందున, పంపే సమయంలో మరియు తిరిగి వచ్చే సమయంలో లేజర్ పల్స్ యొక్క స్థానాన్ని నిర్ణయించడానికి పరికరం యొక్క స్థానం మరియు ధోరణిని చేర్చాలి. డేటా యొక్క సమగ్రతకు ఈ అదనపు సమాచారం కీలకం. తో గ్రౌండ్-బేస్డ్ లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ పరికరం ఏర్పాటు చేయబడిన ప్రతి ప్రదేశంలో ఒకే GPS స్థానాన్ని జోడించవచ్చు.
LIDAR సిస్టమ్ రకాలు
వేదిక ఆధారంగా
- గ్రౌండ్ బేస్డ్ LIDAR
- వాయుమార్గాన LIDAR
- స్పేస్బోర్న్ LIDAR
ప్లాట్‌ఫాం ఆధారంగా లిడార్ సిస్టమ్స్
భౌతిక ప్రక్రియపై బేడ్
- రేంజ్ఫైండర్ LIDAR
- డయల్ లిడార్
- LIDAR డాప్లర్
చెదరగొట్టే ప్రక్రియపై బేడ్
- నా
- రేలీ
- రామన్
- ఫ్లోరోసెన్స్
LIDAR సిస్టమ్స్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు
చాలా లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సిస్టమ్స్ నాలుగు ప్రధాన భాగాలను ఉపయోగిస్తాయి
లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సిస్టమ్స్ భాగాలు
లేజర్స్
లేజర్స్ వాటి తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి. వాయుమార్గాన లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సిస్టమ్స్ 1064nm డయోడ్-పంప్డ్ Nd: YAG లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, అయితే బాతిమెట్రిక్ సిస్టమ్స్ 532nm డబుల్ డయోడ్-పంప్ Nd: YAG లేజర్‌లను వాయుమార్గాన వ్యవస్థ (1064nm) కంటే తక్కువ అటెన్యుయేషన్‌తో నీటిలోకి చొచ్చుకుపోతాయి. పెరిగిన డేటా ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడానికి రిసీవర్ డిటెక్టర్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ తగినంత బ్యాండ్‌విడ్త్ కలిగి ఉంటే తక్కువ పప్పులతో మంచి రిజల్యూషన్ పొందవచ్చు.
స్కానర్లు మరియు ఆప్టిక్స్
చిత్రాలను అభివృద్ధి చేయగల వేగం వ్యవస్థలోకి స్కాన్ చేయగల వేగం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. అజిముత్ మరియు ఎలివేషన్, డ్యూయల్ యాక్సిస్ స్కానర్, డ్యూయల్ ఆసిలేటింగ్ ప్లేన్ మిర్రర్స్ మరియు పాలిగోనల్ మిర్రర్స్ వంటి విభిన్న తీర్మానాల కోసం వివిధ రకాల స్కానింగ్ పద్ధతులు అందుబాటులో ఉన్నాయి. ఆప్టిక్ రకం సిస్టమ్ ద్వారా గుర్తించగల పరిధి మరియు తీర్మానాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.
ఫోటోడెటెక్టర్ మరియు రిసీవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్
ఫోటోడెటెక్టర్ సిస్టమ్‌కు బ్యాక్‌స్కాటర్డ్ సిగ్నల్‌ను చదివి రికార్డ్ చేసే పరికరం. ఫోటోడెటెక్టర్ టెక్నాలజీలలో రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి, సిలికాన్ అవలాంచ్ ఫోటోడియోడ్లు మరియు ఫోటోమల్టిప్లైయర్స్ వంటి సాలిడ్ స్టేట్ డిటెక్టర్లు.
నావిగేషన్ అండ్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్స్ / జిపిఎస్
విమానం ఉపగ్రహం లేదా ఆటోమొబైల్స్పై లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సెన్సార్ అమర్చబడినప్పుడు, ఉపయోగించగల డేటాను నిర్వహించడానికి సెన్సార్ యొక్క సంపూర్ణ స్థానం మరియు ధోరణిని నిర్ణయించడం అవసరం. గ్లోబల్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్స్ (జిపిఎస్) సెన్సార్ యొక్క స్థానానికి సంబంధించి ఖచ్చితమైన భౌగోళిక సమాచారాన్ని అందించండి మరియు జడత్వ కొలత యూనిట్ (IMU) ఆ ప్రదేశంలో సెన్సార్ యొక్క ఖచ్చితమైన ధోరణిని నమోదు చేస్తుంది. ఈ రెండు పరికరాలు సెన్సార్ డేటాను వివిధ వ్యవస్థలలో ఉపయోగం కోసం స్టాటిక్ పాయింట్లుగా అనువదించే పద్ధతిని అందిస్తాయి.
నావిగేషన్ అండ్ పొజిషనింగ్ సిస్టమ్స్ / జిపిఎస్
LIDAR డేటా ప్రాసెసింగ్
లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ మెకానిజం కేవలం ఎలివేషన్ డేటాను సేకరిస్తుంది మరియు జడత్వ కొలత యూనిట్ యొక్క డేటాతో పాటు విమానం మరియు జిపిఎస్ యూనిట్‌తో ఉంచబడుతుంది. ఈ వ్యవస్థల సహాయంతో లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ సెన్సార్ డేటా పాయింట్లను సేకరిస్తుంది, GPS సెన్సార్‌తో పాటు డేటా యొక్క స్థానం నమోదు చేయబడుతుంది. సెన్సార్‌కి చెల్లాచెదురుగా ఉన్న ప్రతి పల్స్‌కు తిరిగి వచ్చే సమయాన్ని ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు సెన్సార్ నుండి వేరియబుల్ దూరాలను లేదా ల్యాండ్ కవర్ ఉపరితలాలలో మార్పులను లెక్కించడానికి డేటా అవసరం. సర్వే తరువాత, ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన కంప్యూటర్ సాఫ్ట్‌వేర్ (LIDAR పాయింట్ క్లౌడ్ డేటా ప్రాసెసింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్) ఉపయోగించి డేటాను డౌన్‌లోడ్ చేసి ప్రాసెస్ చేస్తారు. తుది అవుట్పుట్ ఖచ్చితమైనది, భౌగోళికంగా నమోదు చేయబడిన రేఖాంశం (X), అక్షాంశం (Y) మరియు ప్రతి డేటా పాయింట్‌కు ఎలివేషన్ (Z). LIDAR మ్యాపింగ్ డేటా ఉపరితలం యొక్క ఎత్తు కొలతలతో కూడి ఉంటుంది మరియు అవి వైమానిక స్థలాకృతి సర్వేల ద్వారా సాధించబడతాయి. LIDAR డేటాను సంగ్రహించడానికి మరియు నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగించే ఫైల్ ఫార్మాట్ ఒక సాధారణ టెక్స్ట్ ఫైల్. ఎలివేషన్ పాయింట్లను ఉపయోగించడం ద్వారా వివరణాత్మక టోపోగ్రాఫిక్ మ్యాప్‌లను రూపొందించడానికి డేటాను ఉపయోగించవచ్చు. ఈ డేటా పాయింట్లతో కూడా అవి భూమి ఉపరితలం యొక్క డిజిటల్ ఎలివేషన్ మోడల్‌ను రూపొందించడానికి అనుమతిస్తాయి.
LIDAR సిస్టమ్స్ యొక్క అనువర్తనాలు
ఓషనోగ్రఫీ
సముద్రపు ఉపరితలంలో ఫైటోప్లాంక్టన్ ఫ్లోరోసెన్స్ మరియు బయోమాస్ లెక్కింపు కోసం LIDAR ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది సముద్రం యొక్క లోతును కొలవడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు (బాతిమెట్రీ).
ఓషనోగ్రఫీలో లిడార్
DEM (డిజిటల్ ఎలివేషన్ మోడల్)
దీనికి x, y, z కోఆర్డినేట్లు ఉన్నాయి. రోడ్లు, భవనం, వంతెన మరియు ఇతర ప్రదేశాలలో ఎత్తు విలువలను ప్రతిచోటా ఉపయోగించవచ్చు. ఇది ఉపరితల ఎత్తు, పొడవు మరియు వెడల్పును సంగ్రహించడం సులభం చేసింది.
వాతావరణ భౌతిక శాస్త్రం
మధ్య మరియు ఎగువ వాతావరణంలో మేఘాల సాంద్రత మరియు ఆక్సిజన్, కో 2, నత్రజని, సల్ఫర్ మరియు ఇతర వాయు కణాల సాంద్రతను కొలవడానికి LIDAR ఉపయోగించబడుతుంది.
మిలటరీ
చుట్టుపక్కల ఉన్న భూమిని అర్థం చేసుకోవడానికి సైనిక ప్రజలు LIDAR ను ఎల్లప్పుడూ ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇది సైనిక ప్రయోజనం కోసం అధిక రిజల్యూషన్ మ్యాప్‌ను సృష్టిస్తుంది.
వాతావరణ శాస్త్రం
క్లౌడ్ మరియు దాని ప్రవర్తన యొక్క అధ్యయనం కోసం LIDAR ఉపయోగించబడింది. క్లౌడ్ సాంద్రతను అర్థం చేసుకోవడానికి క్లౌడ్‌లోని చిన్న కణాలను కొట్టడానికి LIDAR దాని తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.
రివర్ సర్వే
గ్రీన్లైట్ (532 ఎన్ఎమ్) నీటి లోతును కొలవడానికి LIDAR యొక్క లాసర్ ఉపయోగించబడుతుంది, నది యొక్క లోతు, వెడల్పు, ప్రవాహ బలం మరియు మరిన్ని అర్థం చేసుకోవాలి. రివర్ ఇంజనీరింగ్ కోసం, రివర్ మోడల్‌ను రూపొందించడానికి దాని క్రాస్-సెక్షన్ డేటా లైట్ డిటెక్షన్ అండ్ రేంజింగ్ డేటా (DEM) నుండి సేకరించబడుతుంది, ఇది వరద అంచు మ్యాప్‌ను సృష్టిస్తుంది.
LIDAR ఉపయోగించి రివర్ సర్వే
మైక్రో-టోపోగ్రఫీ
లైట్ డిటెక్షన్ అండ్ రేంజింగ్ చాలా ఖచ్చితమైన మరియు స్పష్టమైన కట్ టెక్నాలజీ, ఇది వస్తువును కొట్టడానికి లేజర్ పల్స్ ఉపయోగిస్తుంది. రెగ్యులర్ ఫోటోగ్రామెట్రీ లేదా ఇతర సర్వే టెక్నాలజీ అటవీ పందిరి యొక్క ఉపరితల ఎత్తు విలువను ఇవ్వదు. కానీ LIDAR వస్తువు ద్వారా చొచ్చుకుపోయి ఉపరితల విలువను గుర్తించగలదు.
మీకు LIDAR మరియు దాని అనువర్తనాల ప్రాథమిక సమాచారం వచ్చిందా? పైన ఇచ్చిన సమాచారం సంబంధిత చిత్రాలు మరియు వివిధ నిజ-సమయ అనువర్తనాలతో లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ మెకానిజం భావన యొక్క ప్రాథమికాలను స్పష్టం చేస్తుందని మేము గుర్తించాము. ఇంకా, ఈ భావనకు సంబంధించి లేదా ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాజెక్టులను అమలు చేయడానికి ఏవైనా సందేహాలు ఉంటే, దయచేసి ఈ వ్యాసంపై మీ సూచనలు మరియు వ్యాఖ్యలను ఇవ్వండి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్ యొక్క వివిధ రకాలు ఏమిటి?
