आप सभी LIDAR सिस्टम और अनुप्रयोगों के बारे में जानते हैं

एक विमान से पनडुब्बी का पता लगाने के लिए 1960 के दशक की शुरुआत में LIDAR या 3D लेजर स्कैनिंग विकसित की गई थी, और शुरुआती मॉडल 1970 के दशक में सफलतापूर्वक उपयोग किए गए थे। आजकल, लाइट-डिटेक्शन और रेंजिंग (LIDAR) जैसी रिमोट-सेंसिंग तकनीकों के उपयोग के बिना पर्यावरण अनुसंधान की कल्पना करना कठिन है रेडियो वेव डिटेक्शन एंड रेंजिंग (RADAR) । माप के उच्च स्थानिक और प्रगतिशील संकल्प, परिवेश की स्थितियों पर वातावरण का अवलोकन करने की संभावना, और जमीन से ऊंचाई सीमा को कवर करने की क्षमता 100 किमी से अधिक की ऊंचाई पर एलआईडीएआर उपकरणों का आकर्षण बनाती है।

वायुमंडलीय तत्वों के साथ उत्सर्जित विकिरण की बातचीत प्रक्रियाओं की विविधता का उपयोग LIDAR में किया जा सकता है, ताकि राज्य के मूल पर्यावरण चर, यानी, तापमान, दबाव, आर्द्रता और हवा के साथ-साथ भौगोलिक सर्वेक्षण, नदी के निर्धारण की अनुमति मिल सके। बिस्तर की ऊंचाई, खानों का अध्ययन, जंगलों और पहाड़ियों का घनत्व, समुद्र के नीचे का अध्ययन (बाथमीट्री)।

LIDAR कैसे काम करता है?

लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग सिस्टम का कार्य सिद्धांत वास्तव में काफी सरल है। एक एलआईडीएआर सेंसर एक विमान या हेलीकाप्टर पर चढ़ा। यह लेजर पल्स ट्रेन उत्पन्न करता है, जो समय को मापने के लिए सतह / लक्ष्य पर भेजा जाता है और इसे अपने स्रोत पर लौटने में लगता है। मापने के लिए एक वास्तविक प्रकाश फोटॉन कितनी दूर तक और किसी वस्तु से यात्रा की है, इसकी गणना के लिए वास्तविक गणना

दूरी = (उड़ान के समय प्रकाश x की गति) / 2

इसके बाद जमीन पर स्थित बिंदुओं की सटीक दूरी की गणना की जाती है और जमीन की सतह की इमारतों, सड़कों के साथ ऊंचाई को निर्धारित किया जा सकता है और वनस्पति को रिकॉर्ड किया जा सकता है। इन ऊँचाइयों को डिजिटल एरियल फ़ोटोग्राफ़ी के साथ जोड़कर पृथ्वी के डिजिटल उन्नयन मॉडल का निर्माण किया जाता है।

लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग सिस्टम

लेजर इंस्ट्रूमेंट एक सतह पर लेजर लाइट के तेजी से दालों को आग देता है, कुछ प्रति सेकंड 150,000 दालों तक। इंस्ट्रूमेंट पर एक सेंसर प्रत्येक पल्स को वापस प्रतिबिंबित करने के लिए समय की मात्रा को मापता है। प्रकाश एक स्थिर और ज्ञात गति पर चलता है इसलिए LIDAR साधन उच्च सटीकता के साथ अपने और लक्ष्य के बीच की दूरी की गणना कर सकता है। त्वरित प्रगति में इसे दोहराने से उपकरण उस सतह का एक जटिल of नक्शा ’बनाता है जिसे वह माप रहा है।

साथ में एयरबोर्न लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग , सटीकता सुनिश्चित करने के लिए अन्य डेटा एकत्र किया जाना चाहिए। जैसा कि सेंसर ऊंचाई है, भेजने के समय और वापसी के समय में लेजर पल्स की स्थिति निर्धारित करने के लिए साधन का स्थान और अभिविन्यास शामिल होना चाहिए। यह अतिरिक्त जानकारी डेटा की अखंडता के लिए महत्वपूर्ण है। साथ में ग्राउंड-आधारित लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग प्रत्येक स्थान पर एक एकल जीपीएस स्थान जोड़ा जा सकता है जहां उपकरण स्थापित किया गया है।

LIDAR सिस्टम प्रकार

प्लेटफार्म के आधार पर

• ग्राउंड-आधारित LIDAR
• एयरबोर्न LIDAR
• अंतरिक्षयात्री LIDAR

प्लेटफॉर्म पर आधारित लिडार सिस्टम

शारीरिक प्रक्रिया पर बाड

• रेंजफाइंडर LIDAR
• डायल LIDAR
• LIDAR डॉपलर

स्कैटरिंग प्रक्रिया पर बाड

• मेरे
• रेले
• रमन
• रोशनी

LIDAR सिस्टम के मुख्य घटक

अधिकांश लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग सिस्टम चार मुख्य घटकों का उपयोग करते हैं

लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग सिस्टम कंपोनेंट्स

लेजर

द लेज़र उनकी तरंग दैर्ध्य द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। एयरबोर्न लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग सिस्टम 1064nm डायोड-पंप एन डी: YAG लेजर का उपयोग करते हैं जबकि बाथिमेट्रिक सिस्टम 532nm डबल डायोड पंप एन डी: YAG लेजर का उपयोग करते हैं जो एयरबोर्न सिस्टम (1064nm) की तुलना में कम क्षीणन के साथ पानी में प्रवेश करते हैं। बेहतर रिज़ॉल्यूशन छोटी दालों के साथ प्राप्त किया जा सकता है बशर्ते रिसीवर डिटेक्टर और इलेक्ट्रॉनिक्स में वृद्धि हुई डेटा प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ हो।

स्कैनर्स और ऑप्टिक्स

जिस गति से छवियां विकसित की जा सकती हैं, वह उस गति से प्रभावित होती है जिस पर इसे सिस्टम में स्कैन किया जा सकता है। विभिन्न तरीकों जैसे कि अज़ीमथ और ऊंचाई, दोहरी अक्ष स्कैनर, दोहरे दोलन समतल दर्पण और बहुभुज दर्पण के लिए विभिन्न प्रकार की स्कैनिंग विधियाँ उपलब्ध हैं। ऑप्टिक का प्रकार उस सीमा और रिज़ॉल्यूशन को निर्धारित करता है जिसे सिस्टम द्वारा पता लगाया जा सकता है।

फोटोडेटेक्टर और रिसीवर इलेक्ट्रॉनिक्स

फोटोडेटेक्टर एक ऐसा उपकरण है जो सिस्टम के बैकस्कैटर सिग्नल को पढ़ता और रिकॉर्ड करता है। दो मुख्य प्रकार के फोटोडेटेक्टर प्रौद्योगिकियां हैं, ठोस राज्य डिटेक्टर, जैसे सिलिकॉन हिमस्खलन फोटोडायोड और फोटोमेथिपीयर।

नेविगेशन और पोजिशनिंग सिस्टम / जीपीएस

जब एक हवाई जहाज के उपग्रह या ऑटोमोबाइल पर एक लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग सेंसर लगाया जाता है, तो उपयोग करने योग्य डेटा को बनाए रखने के लिए पूर्ण स्थिति और सेंसर के उन्मुखीकरण को निर्धारित करना आवश्यक है। ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (GPS) सेंसर की स्थिति के बारे में सटीक भौगोलिक जानकारी प्रदान करें और उस स्थान पर सेंसर का सटीक अभिविन्यास इकाई (IMU) रिकॉर्ड करता है। ये दो डिवाइस विभिन्न प्रणालियों में उपयोग के लिए सेंसर डेटा को स्थिर बिंदुओं में अनुवाद करने की विधि प्रदान करते हैं।

नेविगेशन और पोजिशनिंग सिस्टम / जीपीएस

LIDAR डाटा प्रोसेसिंग

लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग मैकेनिज्म सिर्फ एलीवेशन डेटा एकत्र करता है और साथ में इंर्टेरियल मेजरिंग यूनिट के डेटा को विमान और एक जीपीएस यूनिट के साथ रखा जाता है। इन प्रणालियों की मदद से लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग सेंसर डेटा पॉइंट इकट्ठा करते हैं, डेटा का स्थान जीपीएस सेंसर के साथ दर्ज किया जाता है। डेटा सेंसर में वापस बिखरे हुए प्रत्येक पल्स के लिए वापसी के समय को संसाधित करने और सेंसर से चर दूरी की गणना करने के लिए आवश्यक है, या भूमि कवर सतहों में परिवर्तन। सर्वेक्षण के बाद, डेटा को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर (LIDAR पॉइंट क्लाउड डेटा प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर) का उपयोग करके डाउनलोड और संसाधित किया जाता है। अंतिम आउटपुट सटीक, भौगोलिक रूप से पंजीकृत देशांतर (X), अक्षांश (Y), और प्रत्येक डेटा बिंदु के लिए ऊंचाई (Z) है। LIDAR मैपिंग डेटा सतह की ऊंचाई माप से बना है और हवाई स्थलाकृतिक सर्वेक्षण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। LIDAR डेटा को कैप्चर और स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाने वाला फ़ाइल प्रारूप एक साधारण पाठ फ़ाइल है। ऊंचाई अंक का उपयोग करके डेटा का उपयोग विस्तृत स्थलाकृतिक मानचित्र बनाने के लिए किया जा सकता है। इन डेटा बिंदुओं के साथ यहां तक ​​कि वे जमीन की सतह के एक डिजिटल उन्नयन मॉडल की पीढ़ी को भी अनुमति देते हैं।

LIDAR सिस्टम के अनुप्रयोग

औशेयनोग्रफ़ी

LIDAR का उपयोग फ़ाइटोप्लांकटन प्रतिदीप्ति और समुद्र की सतह में बायोमास की गणना के लिए किया जाता है। इसका उपयोग समुद्र की गहराई (स्नानागार) को मापने के लिए भी किया जाता है।

समुद्र विज्ञान में लिडार

डीईएम (डिजिटल ऊंचाई मॉडल)

इसमें x, y, z निर्देशांक हैं। ऊँचाई के मूल्यों का उपयोग हर जगह, सड़कों, भवन, पुल और अन्य में किया जा सकता है। इससे सतह की ऊंचाई, लंबाई और चौड़ाई को पकड़ना आसान हो गया है।

वायुमंडलीय भौतिकी

मध्य और ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन, Co2, नाइट्रोजन, सल्फर और अन्य गैस कणों के बादलों और घनत्व को मापने के लिए LIDAR का उपयोग किया जाता है।

सैन्य

LIDAR का उपयोग हमेशा सैन्य लोगों द्वारा सीमा के आसपास की भूमि को समझने के लिए किया जाता रहा है। यह सैन्य उद्देश्य के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन मानचित्र बनाता है।

अंतरिक्ष-विज्ञान

LIDAR का उपयोग क्लाउड के अध्ययन और उसके व्यवहार के लिए किया गया है। LIDAR बादल घनत्व में छोटे कणों को समझने के लिए अपने तरंग दैर्ध्य का उपयोग करता है ताकि बादल घनत्व को समझ सके।

नदी का सर्वेक्षण

ग्रीनलाइट (532 एनएम) LIDAR के लसार का उपयोग पानी की गहराई को मापने के लिए किया जाता है, नदी की गहराई, चौड़ाई और प्रवाह की गहराई को समझने के लिए आवश्यक है। नदी इंजीनियरिंग के लिए, नदी के मॉडल को बनाने के लिए लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग डेटा (डीईएम) से इसका क्रॉस-सेक्शन डेटा निकाला जाता है, जो बाढ़ फ्रिंज मैप बनाएगा।

नदी का सर्वेक्षण LIDAR का उपयोग

सूक्ष्म स्थलाकृति

लाइट डिटेक्शन एंड रेंजिंग बहुत सटीक और स्पष्ट-कट तकनीक है, जो ऑब्जेक्ट को हड़ताल करने के लिए लेजर पल्स का उपयोग करता है। नियमित फोटोग्रामेट्री या अन्य सर्वेक्षण तकनीक वन चंदवा की सतह को ऊंचा मूल्य नहीं दे सकती है। लेकिन LIDAR ऑब्जेक्ट के माध्यम से घुसना कर सकता है और सतह के मूल्य का पता लगा सकता है।

क्या आपको LIDAR और इसके अनुप्रयोगों की बुनियादी जानकारी मिली है? हम स्वीकार करते हैं कि ऊपर दी गई जानकारी संबंधित चित्रों और विभिन्न वास्तविक समय अनुप्रयोगों के साथ लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग तंत्र अवधारणा की मूल बातें स्पष्ट करती है। इसके अलावा, इस अवधारणा के बारे में कोई संदेह या किसी भी इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं को लागू करने के लिए, कृपया अपने सुझाव और टिप्पणियाँ इस लेख पर दें जो आप नीचे टिप्पणी अनुभाग में लिख सकते हैं। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग के विभिन्न प्रकार क्या हैं?