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हवाई LiDAR सेंसरया तो लेजर पल्स से विशिष्ट बिंदुओं को कैप्चर कर सकते हैं, जिन्हें असतत रिटर्न माप के रूप में जाना जाता है, या पूर्ण-तरंग नामक पूरे सिग्नल को 1 ns (जो लगभग 15 सेमी को कवर करता है) जैसे निश्चित अंतराल पर वापस लौटते समय रिकॉर्ड कर सकते हैं। पूर्ण-तरंग LiDAR का उपयोग ज़्यादातर वानिकी में किया जाता है, जबकि असतत रिटर्न LiDAR के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग हैं। यह लेख मुख्य रूप से असतत रिटर्न LiDAR और इसके उपयोगों पर चर्चा करता है। इस अध्याय में, हम LiDAR के बारे में कई प्रमुख विषयों को कवर करेंगे, जिसमें इसके मूल घटक, यह कैसे काम करता है, इसकी सटीकता, सिस्टम और उपलब्ध संसाधन शामिल हैं।
LiDAR के मूल घटक
ग्राउंड-आधारित LiDAR सिस्टम आमतौर पर 500-600 एनएम के बीच तरंगदैर्ध्य वाले लेजर का उपयोग करते हैं, जबकि हवाई LiDAR सिस्टम 1000-1600 एनएम तक की लंबी तरंगदैर्ध्य वाले लेजर का उपयोग करते हैं। एक मानक हवाई LiDAR सेटअप में एक लेजर स्कैनर, दूरी मापने की एक इकाई (रेंजिंग यूनिट), और नियंत्रण, निगरानी और रिकॉर्डिंग के लिए सिस्टम शामिल हैं। इसमें एक डिफरेंशियल ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (DGPS) और एक इनर्शियल मेजरमेंट यूनिट (IMU) भी शामिल है, जिसे अक्सर एक ही सिस्टम में एकीकृत किया जाता है जिसे पोजिशन और ओरिएंटेशन सिस्टम के रूप में जाना जाता है। यह सिस्टम सटीक स्थान (देशांतर, अक्षांश और ऊंचाई) और ओरिएंटेशन (रोल, पिच और हेडिंग) डेटा प्रदान करता है।
लेजर द्वारा क्षेत्र को स्कैन करने के पैटर्न अलग-अलग हो सकते हैं, जिसमें ज़िगज़ैग, समानांतर या अण्डाकार पथ शामिल हैं। डीजीपीएस और आईएमयू डेटा का संयोजन, अंशांकन डेटा और माउंटिंग मापदंडों के साथ, सिस्टम को एकत्रित लेजर बिंदुओं को सटीक रूप से संसाधित करने की अनुमति देता है। इन बिंदुओं को फिर 1984 की विश्व भूगणितीय प्रणाली (WGS84) डेटाम का उपयोग करके भौगोलिक निर्देशांक प्रणाली में निर्देशांक (x, y, z) दिए जाते हैं।
LiDAR कैसे काम करता है?रिमोट सेंसिंगकाम करता है? सरल तरीके से समझाएं
LiDAR प्रणाली लक्ष्य वस्तु या सतह की ओर तीव्र लेजर स्पंदन उत्सर्जित करती है।
लेज़र स्पंद लक्ष्य से परावर्तित होकर LiDAR सेंसर पर वापस लौट आते हैं।
सेंसर प्रत्येक पल्स को लक्ष्य तक पहुंचने और वापस आने में लगने वाले समय को सटीक रूप से मापता है।
प्रकाश की गति और यात्रा समय का उपयोग करके लक्ष्य तक की दूरी की गणना की जाती है।
जीपीएस और आईएमयू सेंसर से प्राप्त स्थिति और अभिविन्यास डेटा के साथ, लेजर प्रतिबिंबों के सटीक 3डी निर्देशांक निर्धारित किए जाते हैं।
इसके परिणामस्वरूप स्कैन की गई सतह या वस्तु का प्रतिनिधित्व करने वाला घना 3D बिंदु बादल बनता है।
LiDAR का भौतिक सिद्धांत
LiDAR सिस्टम दो प्रकार के लेजर का उपयोग करते हैं: स्पंदित और निरंतर तरंग। स्पंदित LiDAR सिस्टम एक छोटा प्रकाश पल्स भेजकर और फिर इस पल्स को लक्ष्य तक पहुँचने और रिसीवर तक वापस आने में लगने वाले समय को मापकर काम करते हैं। राउंड-ट्रिप समय का यह माप लक्ष्य की दूरी निर्धारित करने में मदद करता है। एक उदाहरण एक आरेख में दिखाया गया है जहाँ प्रेषित प्रकाश संकेत (AT) और प्राप्त प्रकाश संकेत (AR) दोनों के आयाम प्रदर्शित किए गए हैं। इस प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले मूल समीकरण में प्रकाश की गति (c) और लक्ष्य की दूरी (R) शामिल है, जिससे सिस्टम को प्रकाश को वापस आने में लगने वाले समय के आधार पर दूरी की गणना करने की अनुमति मिलती है।
हवाई LiDAR का उपयोग करके असतत वापसी और पूर्ण-तरंग माप।
एक विशिष्ट हवाई LiDAR प्रणाली.
LiDAR में माप प्रक्रिया, जो डिटेक्टर और लक्ष्य की विशेषताओं दोनों पर विचार करती है, को मानक LiDAR समीकरण द्वारा संक्षेपित किया जाता है। यह समीकरण रडार समीकरण से अनुकूलित है और यह समझने में मौलिक है कि LiDAR सिस्टम दूरियों की गणना कैसे करते हैं। यह प्रेषित सिग्नल (Pt) की शक्ति और प्राप्त सिग्नल (Pr) की शक्ति के बीच संबंध का वर्णन करता है। अनिवार्य रूप से, समीकरण यह निर्धारित करने में मदद करता है कि प्रेषित प्रकाश का कितना हिस्सा लक्ष्य से परावर्तित होने के बाद रिसीवर को वापस लौटाया जाता है, जो दूरियों को निर्धारित करने और सटीक मानचित्र बनाने के लिए महत्वपूर्ण है। यह संबंध दूरी के कारण सिग्नल क्षीणन और लक्ष्य सतह के साथ अंतःक्रिया जैसे कारकों को ध्यान में रखता है।
LiDAR रिमोट सेंसिंग के अनुप्रयोग
LiDAR रिमोट सेंसिंग के विभिन्न क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं:
उच्च-रिज़ॉल्यूशन डिजिटल उन्नयन मॉडल (डीईएम) बनाने के लिए भू-भाग और स्थलाकृतिक मानचित्रण।
वृक्ष छत्र संरचना और बायोमास का अध्ययन करने के लिए वानिकी और वनस्पति मानचित्रण।
कटाव और समुद्र-स्तर में परिवर्तन की निगरानी के लिए तटीय और तटरेखा मानचित्रण।
शहरी नियोजन और बुनियादी ढांचे का मॉडलिंग, जिसमें भवन और परिवहन नेटवर्क शामिल हैं।
ऐतिहासिक स्थलों और कलाकृतियों का पुरातत्व और सांस्कृतिक विरासत दस्तावेजीकरण।
सतही विशेषताओं के मानचित्रण और कार्यों की निगरानी के लिए भूवैज्ञानिक और खनन सर्वेक्षण।
स्वायत्त वाहन नेविगेशन और बाधा का पता लगाना।
ग्रहों का अन्वेषण, जैसे मंगल ग्रह की सतह का मानचित्रण।
निःशुल्क परामर्श की आवश्यकता है?
LiDAR संसाधन:
LiDAR डेटा स्रोतों और मुफ्त सॉफ्टवेयर की एक अपूर्ण सूची नीचे दी गई है।LiDAR डेटा स्रोत:
1.खुली स्थलाकृतिhttp://www.opentopography.org
2.यूएसजीएस अर्थ एक्सप्लोररhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.संयुक्त राज्य अमेरिका अंतर-एजेंसी उन्नयन सूचीhttps://coast.noaa.gov/ इन्वेंटरी/
4.राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन (एनओएए)डिजिटल कोस्टhttps://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.विकिपीडिया LiDARhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR ऑनलाइनhttp://www.lidar-online.com
7.राष्ट्रीय पारिस्थितिकी वेधशाला नेटवर्क—NEONhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborne-data
8.उत्तरी स्पेन के लिए LiDAR डेटाhttp://b5m.gipuzkoa.net/url5000/en/G_22485/PUBLI&consulta=HAZLIDAR
9.यूनाइटेड किंगडम के लिए LiDAR डेटाhttp://catalogue.ceda.ac.uk/ सूची/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
निःशुल्क LiDAR सॉफ्टवेयर:
1.ENVI की आवश्यकता है. http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.फ़ुग्रोव्यूअर(LiDAR और अन्य रास्टर/वेक्टर डेटा के लिए) http://www.fugroviewer.com/
3.फ्यूजन/एलडीवी(LiDAR डेटा विज़ुअलाइज़ेशन, रूपांतरण और विश्लेषण) http:// forsys.cfr.washington.edu/fusion/fusionlatest.html
4.एलएएस उपकरण(LAS फ़ाइलों को पढ़ने और लिखने के लिए कोड और सॉफ़्टवेयर) http:// www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.एलएयूटिलिटी(LAS फ़ाइलों के विज़ुअलाइज़ेशन और रूपांतरण के लिए GUI उपयोगिताओं का एक सेट) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.लिबलास(LAS प्रारूप पढ़ने/लिखने के लिए C/C++ लाइब्रेरी) http://www.liblas.org/
7.एमसीसी-लिडार(LiDAR के लिए बहु-स्तरीय वक्रता वर्गीकरण) http:// sourceforge.net/projects/mcclidar/
8.मार्स फ्रीव्यू(LiDAR डेटा का 3D विज़ुअलाइज़ेशन) http://www.merrick.com/Geospatial/Software-Products/MARS-Software
9.पूर्ण विश्लेषण(LiDARpoint बादलों और तरंगों के प्रसंस्करण और दृश्यीकरण के लिए ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर) http://fullanalyze.sourceforge.net/
10.पॉइंट क्लाउड मैजिक (A set of software tools for LiDAR point cloud visualiza-tion, editing, filtering, 3D building modeling, and statistical analysis in forestry/ vegetation applications. Contact Dr. Cheng Wang at wangcheng@radi.ac.cn)
11।त्वरित भूभाग रीडर(LiDAR बिंदु बादलों का दृश्यावलोकन) http://appliedimagery.com/download/ अतिरिक्त LiDAR सॉफ्टवेयर उपकरण ओपन टोपोग्राफी टूल रजिस्ट्री वेबपेज http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools से प्राप्त किए जा सकते हैं।
स्वीकृतियाँ
- इस लेख में 2020 में विनीसियस गुइमारेस द्वारा "LiDAR रिमोट सेंसिंग एंड एप्लीकेशन" से शोध को शामिल किया गया है। पूरा लेख यहाँ उपलब्ध हैयहाँ।
- LiDAR डेटा स्रोतों और मुफ्त सॉफ्टवेयर की यह व्यापक सूची और विस्तृत विवरण रिमोट सेंसिंग और भौगोलिक विश्लेषण के क्षेत्र में पेशेवरों और शोधकर्ताओं के लिए एक आवश्यक टूलकिट प्रदान करता है।
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पोस्ट करने का समय: अप्रैल-16-2024