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एयरबोर्न LiDAR सेंसरया तो लेज़र पल्स से विशिष्ट बिंदुओं को कैप्चर कर सकता है, जिसे असतत रिटर्न माप के रूप में जाना जाता है, या 1 एनएस (जो लगभग 15 सेमी को कवर करता है) जैसे निश्चित अंतराल पर, पूर्ण-तरंग नामक पूर्ण सिग्नल को रिकॉर्ड कर सकता है।फुल-वेवफॉर्म LiDAR का उपयोग ज्यादातर वानिकी में किया जाता है, जबकि असतत रिटर्न LiDAR का विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग होता है।यह आलेख मुख्य रूप से असतत रिटर्न LiDAR और इसके उपयोग पर चर्चा करता है।इस अध्याय में, हम LiDAR के बारे में कई प्रमुख विषयों को कवर करेंगे, जिसमें इसके बुनियादी 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 तरंग दैर्ध्य वाले लेजर का उपयोग करते हैं, जबकि एयरबोर्न LiDAR सिस्टम 1000-1600 एनएम तक लंबी तरंग दैर्ध्य वाले लेजर का उपयोग करते हैं।एक मानक एयरबोर्न LiDAR सेटअप में एक लेजर स्कैनर, दूरी मापने के लिए एक इकाई (रेंजिंग यूनिट), और नियंत्रण, निगरानी और रिकॉर्डिंग के लिए सिस्टम शामिल हैं।इसमें एक डिफरेंशियल ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (डीजीपीएस) और एक जड़त्वीय मापन इकाई (आईएमयू) भी शामिल है, जिसे अक्सर एक एकल प्रणाली में एकीकृत किया जाता है जिसे स्थिति और अभिविन्यास प्रणाली के रूप में जाना जाता है।यह प्रणाली सटीक स्थान (देशांतर, अक्षांश और ऊंचाई) और अभिविन्यास (रोल, पिच और हेडिंग) डेटा प्रदान करती है।
जिस पैटर्न में लेज़र क्षेत्र को स्कैन करता है वह अलग-अलग हो सकता है, जिसमें ज़िगज़ैग, समानांतर या अण्डाकार पथ शामिल हैं।अंशांकन डेटा और बढ़ते मापदंडों के साथ-साथ डीजीपीएस और आईएमयू डेटा का संयोजन, सिस्टम को एकत्रित लेजर बिंदुओं को सटीक रूप से संसाधित करने की अनुमति देता है।फिर इन बिंदुओं को वर्ल्ड जियोडेटिक सिस्टम ऑफ़ 1984 (WGS84) डेटाम का उपयोग करके भौगोलिक समन्वय प्रणाली में निर्देशांक (x, y, z) निर्दिष्ट किए जाते हैं।
कैसे LiDARरिमोट सेंसिंगकाम करता है?सरल तरीके से समझाइये
एक LiDAR प्रणाली किसी लक्ष्य वस्तु या सतह की ओर तेजी से लेजर पल्स उत्सर्जित करती है।
लेज़र पल्स लक्ष्य से परावर्तित होते हैं और LiDAR सेंसर पर लौट आते हैं।
सेंसर प्रत्येक पल्स को लक्ष्य तक जाने और वापस आने में लगने वाले समय को सटीक रूप से मापता है।
प्रकाश की गति और यात्रा के समय का उपयोग करके, लक्ष्य की दूरी की गणना की जाती है।
जीपीएस और आईएमयू सेंसर से स्थिति और अभिविन्यास डेटा के साथ संयुक्त, लेजर प्रतिबिंब के सटीक 3डी निर्देशांक निर्धारित किए जाते हैं।
इसके परिणामस्वरूप स्कैन की गई सतह या वस्तु का प्रतिनिधित्व करने वाला एक घना 3डी बिंदु बादल बनता है।
LiDAR का भौतिक सिद्धांत
LiDAR सिस्टम दो प्रकार के लेजर का उपयोग करते हैं: स्पंदित और निरंतर तरंग।स्पंदित LiDAR प्रणालियाँ एक छोटी प्रकाश पल्स भेजकर काम करती हैं और फिर इस पल्स को लक्ष्य तक जाने और रिसीवर तक वापस आने में लगने वाले समय को मापती हैं।राउंड-ट्रिप समय का यह माप लक्ष्य की दूरी निर्धारित करने में मदद करता है।एक उदाहरण आरेख में दिखाया गया है जहां संचरित प्रकाश संकेत (एटी) और प्राप्त प्रकाश संकेत (एआर) दोनों के आयाम प्रदर्शित होते हैं।इस प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले मूल समीकरण में प्रकाश की गति (सी) और लक्ष्य की दूरी (आर) शामिल है, जिससे सिस्टम को प्रकाश को वापस लौटने में कितना समय लगता है, इसके आधार पर दूरी की गणना करने की अनुमति मिलती है।
हवाई LiDAR का उपयोग करके पृथक 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 गया है।यह समीकरण रडार समीकरण से अनुकूलित है और यह समझने में मौलिक है कि LiDAR सिस्टम दूरियों की गणना कैसे करते हैं।यह संचरित सिग्नल की शक्ति (पीटी) और प्राप्त सिग्नल की शक्ति (पीआर) के बीच संबंध का वर्णन करता है।अनिवार्य रूप से, समीकरण यह निर्धारित करने में मदद करता है कि लक्ष्य से परावर्तित होने के बाद प्रेषित प्रकाश का कितना हिस्सा रिसीवर में वापस आ जाता है, जो दूरी निर्धारित करने और सटीक मानचित्र बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।यह संबंध लक्ष्य सतह के साथ दूरी और अंतःक्रिया के कारण सिग्नल क्षीणन 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 एलिवेशन 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।
इमारतों और परिवहन नेटवर्क सहित शहरी नियोजन और बुनियादी ढांचा मॉडलिंग।
ऐतिहासिक स्थलों और कलाकृतियों का पुरातत्व और सांस्कृतिक विरासत दस्तावेज़ीकरण।
सतह की विशेषताओं के मानचित्रण और निगरानी कार्यों के लिए भूवैज्ञानिक और खनन सर्वेक्षण।
स्वायत्त वाहन नेविगेशन और बाधा का पता लगाना।
ग्रहों की खोज, जैसे मंगल की सतह का मानचित्रण।
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LiDAR संसाधन:
LiDAR डेटा स्रोतों और मुफ़्त सॉफ़्टवेयर की एक अधूरी सूची नीचे दी गई है। LiDAR डेटा स्रोत:
1.स्थलाकृति खोलेंhttp://www.opentopography.org
2.यूएसजीएस अर्थ एक्सप्लोररhttp://earthexplorer.usgs.gov
3.यूनाइटेड स्टेट्स इंटरएजेंसी एलिवेशन इन्वेंटरीhttps://coast.noaa.gov/ इन्वेंटरी/
4.राष्ट्रीय समुद्री एवं वायुमंडलीय प्रशासन (एनओएए)डिजिटल कोस्टhttps://www.coast.noaa.gov/dataviewer/#
5.विकिपीडिया लीडरhttps://en.wikipedia.org/wiki/National_Lidar_Dataset_(United_States)
6.LiDAR ऑनलाइनhttp://www.lidar-online.com
7.राष्ट्रीय पारिस्थितिक वेधशाला नेटवर्क-नियॉनhttp://www.neonscience.org/data-resources/get-data/airborn-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/ list/?return_obj=ob&id=8049, 8042, 8051, 8053
मुफ़्त LiDAR सॉफ़्टवेयर:
1.ENVI की आवश्यकता है.http://bcal.geology.isu.edu/ Envitools.shtml
2.फ़ुग्रोव्यूअर(LiDAR और अन्य रैस्टर/वेक्टर डेटा के लिए) http://www.fugroviewer.com/
3.फ्यूजन/एलडीवी(LiDAR डेटा विज़ुअलाइज़ेशन, रूपांतरण और विश्लेषण) http:// forsys.cfr.washington.edu/फ्यूजन/फ्यूजनलेटेस्ट.html
4.एलएएस उपकरण(एलएएस फाइलों को पढ़ने और लिखने के लिए कोड और सॉफ्टवेयर) http:// www.cs.unc.edu/~isenburg/lastools/
5.लासुटिलिटी(LAS फ़ाइलों के विज़ुअलाइज़ेशन और रूपांतरण के लिए GUI उपयोगिताओं का एक सेट) http://home.iitk.ac.in/~blohani/LASUtility/LASUtility.html
6.LibLAS(एलएएस प्रारूप को पढ़ने/लिखने के लिए सी/सी++ लाइब्रेरी) http://www.liblas.org/
7.एमसीसी-LiDAR(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 दृश्य के लिए खुला स्रोत सॉफ्टवेयर) http://fullanalalze.sourceforge.net/
10.प्वाइंट 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 भू-भाग पाठक(LiDAR बिंदु बादलों का विज़ुअलाइज़ेशन) http://appliedimagery.com/download/ अतिरिक्त LiDAR सॉफ़्टवेयर उपकरण http://opentopo.sdsc.edu/tools/listTools पर ओपन टोपोग्राफी टूलरजिस्ट्री वेबपेज से पाए जा सकते हैं।
स्वीकृतियाँ
- इस लेख में विनीसियस गुइमारेस, 2020 द्वारा "LiDAR रिमोट सेंसिंग एंड एप्लिकेशन" का शोध शामिल है। पूरा लेख उपलब्ध हैयहाँ।
- यह व्यापक सूची और LiDAR डेटा स्रोतों और मुफ्त सॉफ़्टवेयर का विस्तृत विवरण रिमोट सेंसिंग और भौगोलिक विश्लेषण के क्षेत्र में पेशेवरों और शोधकर्ताओं के लिए एक आवश्यक टूलकिट प्रदान करता है।
अस्वीकरण:
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पोस्ट करने का समय: अप्रैल-16-2024