LiDAR Hakkında Bilmeniz Gerekenler
Işık Algılama ve Mesafe Tayini (Light Detection and Ranging ,LiDAR) nedir?
Bir sihirli değneğiniz olsa ve bununla aniden her şeyin sizden ne kadar uzakta olduğunu bulmak ister misiniz? Aslında bunu sihirli bir değneğe gerek kalmadan LIDAR ile gerçekleştirebilirsiniz.
LIDAR temelde bir mesafe teknolojisidir. Hava yoluyla çalışan bir LiDAR sistemi, aktif olarak zemine ışık enerjisi gönderir. Yayılan bu ışık bir darbe (pulse) olarak bilinir. LIDAR ışıkları sensöre geri yansımaktadır. Bu yansıyan ışık bir dönüş olarak bilinir. Işık darbeleri yere iner. Geri döner ve Dünya’ya aralık (değişken mesafe) veren sensör tarafından algılanırlar. Bu yüzden LiDAR’ın adı Light Detection and Ranging (Işık Algılama ve Mesafe Tayini) olarak tanımlanmıştır.
Genel olarak LIDAR’ı yukardaki gibi tanımlayabiliriz. LIDAR’ı biraz daha detaylı inceleyebiliriz. İncelenecek konu başlıklarımız, CBS’de LiDAR uygulamaları nelerdir? LiDAR çıktıları nedir? Bir LiDAR sisteminin bileşenleri nelerdir?
LiDAR Kullanarak Lazerle Hassas Çıktılar Oluşturun
Işık algılama ve düzenleme, aktif uzaktan algılama özelliğidir. Bu, LiDAR’ın kendisinin yakın kızılötesi ışık darbesi gönderdiği ve darbenin geri gelmesini beklediği anlamına gelir. Bu, güneşten yansıyan enerjiyi toplayan pasif sensörlerden farklıdır. Aktif sensörler, platformda kontrol edildiğinden dolayı çok kesindir.
LiDAR bir örnekleme aracıdır. Saniyede 160.000 darbe gönderen büyük bir gücü vardır. Milyonlarca nokta oluşturur. Nokta yoğunluğu genellikle bir metre’den az, dikey olarak yaklaşık 15 cm ve yatay olarak 40 cm hassasiyettedir.
LiDAR birimi (LIDAR unit), uçakla uçtuğunda zemini yan yana tarar, çünkü bu daha geniş bir alanı kaplar (şekil2). Bazı darbeler doğrudan en alt noktadadır. Ancak çoğu pals bir açı ile (en uzakta) hareket eder. Bu nedenle bir LiDAR sistemi, yüksekliği hesaplarken açı hesaplar.
Dönüş Sayısı
Bir ormanda yürüyüşe çıktığınızı düşünün. Etrafınıza bakın. Işık görebiliyorsanız, bu, LIDAR darbelerinin de geçebileceği ve LIDAR’ın çıplak Toprak veya kısa bitki örtüsüne çarpması anlamına gelir. LIDAR enerjisinin önemli miktarı orman kanopisine güneş ışığı gibi nüfuz edebilir. Ancak LIDAR mutlaka yalnızca çıplak toprakları görmeyeilir. Ormanlık bir alanda, darbe nihayetinde isabet edene kadar, ormanın farklı bölümlerini yansıtıyor olabilir. Çünkü, çıplak zemin noktaları elde etmek için LIDAR kullanımında, vejetasyon yoluyla x-ışını kullanılmaz. LIDAR çok sayıda nokta toplar ve yapraklardaki boşlukları dikkate alır. Dalların bu çoklu vuruşları, geri dönüş sayısıdır.
Bir ormanda, lazer darbe düşer ve nihayetinde çıplak zemin bulana kadar ormanın farklı yerlerinden 1., 2., 3. yansımalar alınır. Yolda bir orman yoksa, sadece yüzeye çarpar.
Bazen bir darbebir şey yansıtmaz. Ağaçların durumunda olduğu gibi, bir ışık darbesi birden fazla dönüşe sahip olabilir. LIDAR sistemleri, kanopi üstünden başlayıp yere kadar olan bilgileri kaydedebilir. Bu özellik, LIDAR’ı orman yapısını ve ağaçların şeklini anlamak için oldukça değerli kılar.
Dijital Yükseklik Modelleri
LIDAR’dan bir Dijital yükseklik modeli nasıl inşa edilebilir?
Dijital Yükseklik Modelleri, Dünya yüzeyinin çıplak toprakları (topoloji) modelleridir. LIDAR’daki yer isabetlerini kullanarak Dijital Yükseklik Modelleri (veya Dijital Arazi Modelleri) türetebilirsiniz. Zemin vuruşları, LiDAR’ın son dönüşüdür.
Bazen son dönüş bile çıplak toprağı bile yansıtmayabilir. Fakat LIDAR için, bu düşündüğünüzden daha nadirdir.
Toprak isabeti hangi noktalardır? LiDAR noktalarını filtrelemek için bazı yollar vardır. zemin vuruşları (yalnızca topoloji) LIDAR’dan gelen son dönüşleri ifade eder. Son dönüş noktalarına filtreleyerek Enterpolasyon ile DEM’nizi oluşturabilirsiniz.
Bir DEM ile, eğim (derece veya yüzde cinsinden yükselme veya düşme), boy (eğim yönü) ve tepe çıkıntısı (aydınlatma açısı dikkate alınarak gölgeli kabartma) haritaları üretebilirsiniz.
