Шинэ Мэдээ Орчин үеийн лидарын технологи
Лидар буюу LiDAR (Light Detection and Ranging ) нь лазерын гэрлийг ашиглан тухайн объект хүртэлх зай, хэлбэр, байршлыг өндөр нарийвчлалтай тодорхойлдог, идэвхтэй тандан судлалын орчин үеийн технологи юм. Лидарын систем нь лазерын импульсийг тодорхой давтамжаар илгээж, судалж буй объектод ойж, буцаж ирэх дохионы хугацааг хэмжих замаар зайг тооцоолдог бөгөөд голдуу ногоон гэрлийн болон ойрын нэл улаан туяаны мужийн долгионыг ашиглана.
Гэрлийн хурд тогтмол тул импульс илгээгдсэнээс хүлээн авалт хүртэлх хугацааг 2 хуваан үржүүлэхэд тухайн объект хүртэлх зай тодорхойлогдоно. Энэ зарчмаар X, Y, Z координат бүхий сая сая цэгүүд үүсэж, бодит орчныг 3-хэмжээст байдлаар нарийвчлан дүрслэх боломж бүрддэг. Иймээс лидар нь геодези, зурагзүй, хот байгуулалт, ой судлал, ус судлал, уул уурхай, газрын гадаргын өөрчлөлт, байгаль орчны мониторинг зэрэг олон салбарт байрзүйтэй холбоотой мэдээллийн чухал эх үүсвэр болж байна.
Лидарын технологийн гол онцлог нь идэвхтэй мэдрэгч буюу төхөөрөмж ашигладагт оршдог. Өөрөөр хэлбэл, нарны гэрэл, гаднын гэрэлтүүлгээс хамаарал багатай тул шөнө, цаг агаарын тогтворгүй байдал, үүлэрхэг үед ч тогтвортой хэмжилт хийх боломжтой. Мөн нэг лазер импульс олон буцах дохио үүсгэх чадвартай байдаг нь ой мод, бут сөөгийн нөмрөгийг нэвт “харах”, газрын жинхэнэ гадаргыг ялган тодорхойлох давуу талыг бий болгодог. Энэ шинж чанар нь ой модны босоо бүтэц, газрын гадаргын хэлбэр, өндөршлийн өөрчлөлтийг маш нарийвчлалтай тодорхойлоход онцгой ач холбогдолтой.
Лидарыг тухайн төхөөрөмжийг суурилуулсан платформоор нь агаарын, газрын, мобайл болон сансрын гэж ангилдаг. Агаарын лидар нь онгоц, нисгэгчгүй нисэх төхөөрөмж (дрон)-д суурилагдаж, өргөн уудам талбайг богино хугацаанд зураглахад тохиромжтой. Газрын лидар нь суурин сканнер хэлбэрээр барилга байгууламж, инженерийн байгууламж, геологийн огтлол, соёлын өвийн дурсгалт объектуудыг маш өндөр нарийвчлалтай хэмжихэд ашиглагддаг. Мобайл лидар нь автомашин, галт тэрэг зэрэг хөдөлгөөнт платформд суурилагдаж, авто зам, хотын дэд бүтцийн нарийвчилсан зураглалд өргөн хэрэглэгддэг бол сансрын лидар нь томоохон хэмжээний газар нутгийг хамарсан өндөршил, мөсөн бүрхүүл, ой модны тархалт, босоо бүтцийг судлахад чухал үүрэгтэй.
Лидарын анхдагч өгөгдөл нь цэгэн үүл хэлбэртэй хадгалагддаг бөгөөд энэ нь олон саяас тэрбум хүртэлх цэгээс бүрдэх боломжтой. Эдгээр цэгүүдийг боловсруулж ангилах, интерполяци хийх замаар өндрийн тоон загвар (DEM), гадаргын тоон загвар (DSM), барилга байгууламж болон байгаль дээрх бусад объектын 3-хэмжээст загваруудыг гарган авдаг. Орчин үеийн мэдээлэл боловсруулалтын аргачлалд машин сургалт, хиймэл оюуны алгоритмууд өргөн ашиглагдаж, лидарын өгөгдлөөс газрын гадарга, ургамал, барилга зэргийг автоматаар ялган таних боломж улам сайжирч байна.
Хэдийгээр лидарын технологи тодорхой сорилтуудтай тулгарсаар байгаа хэдий ч, түүний хэрэглээний хүрээ маш өргөн байдаг. Геодези, зурагзүйн салбарт өндөршлийн нарийвчилсан зураглал, инженерийн судалгаанд лидарын мэдээ ашиглагддаг бол хот байгуулалтад барилга, дэд бүтцийн 3-хэмжээст загвар, ухаалаг хотын төлөвлөлтийн үндсэн өгөгдөл болдог.
Ой судлалын салбарт модны өндөр, титмийн нягт, биомасс, нүүрстөрөгчийн нөөцийг тооцоолоход лидар чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ус судлалд үерийн эрсдэлийн зураглал, усны сав газрын загварчлал хийхэд өндрийн тоон загвар онцгой ач холбогдолтой байдаг бол уул уурхайн салбарт ил уурхайн эзэлхүүн, олборлолтын хяналт, аюулгүй ажиллагааны үнэлгээнд өргөн хэрэглэгддэг. Мөн соёлын өвийн хамгаалалтад түүхэн дурсгалт байгууламжийн хэлбэр, эвдрэл өөрчлөлтийг нарийвчлан баримтжуулахад лидар ашиглагдаж байна.
Сүүлийн үед, дроны технологийн хөгжил, хямд мэдрэгчүүд, үүлэн тооцоолол, хиймэл оюунтай уялдсан шийдлүүдийн нөлөөгөөр лидарын технологийн хөгжүүлэлттэй холбоотой бэрхшээлүүд аажмаар багасаж байна. Ирээдүйд лидар нь бодит цаг хугацааны 3-хэмжээст зураглал, автомат таних системүүдтэй уялдан байгаль орчин, хотын удирдлага, аливаа нөөцийн тогтвортой ашиглалтад улам чухал үүрэг гүйцэтгэх төлөвтэй байна.
Мэдээг бэлтгэсэн: Д.Амарсайхан, Д.Энхжаргал, ШУА-ийн Газарзүй, геоэкологийн хүрээлэн
Эх сурвалжууд:
Shan, J., & Toth, C. (2018). Topographic Laser Ranging and Scanning: Principles and Processing . CRC Press.
Vosselman, G., & Maas, H.-G. (2010). Airborne and Terrestrial Laser Scanning . Whittles Publishing.
National Research Council (2007). Earth Science and Applications from Space: National Imperatives for the Next Decade and Beyond . National Academies Press.
https://www.swisstopo.admin.ch/en/lidar-data-swisstopo https://www.yellowscan.com/knowledge/lidar-point-cloud-basics https://www.geographyrealm.com/lidar-explained/ https://medium.com/@thisisstevend/lidar-data-to-3d-print-49f649c6d190
Бусад мэдээлэл
