LiDAR – Tehnologija za Lasersko Skeniranje Terena
03/09/2018
LiDAR (angl. Light Detection And Ranging), v dobesednem prevodu Svetlobno zaznavanje in merjenje, je geodetska metoda za merjenje razdalje do tarče s pomočjo laserskih žarkov. Podatki pridobljeni z LiDAR skeniranjem so široko uporabni za izdelavo visokokakovostnih zemljevidov tako v geodeziji, geomatiki, arheologiji, geografiji, geologiji, geomorfologiji, seizmologiji, gozdarstvu in drugod.
Ministrstvo za okolje in prostor je spomladi 2015 zaključilo projekt Lasersko skeniranje Slovenije, podatki pa so bili istega leta tudi obdelani in pripravljeni za nadaljnjo uporabo. S projektom so bili izdelani doslej najnatančnejši podatki o reliefu za celotno območje Slovenije.
Tehnologija za Lasersko Skeniranje Terena – Postopek
Pri postopku laserskega skeniranja površja oziroma terena gre za zajem točk, ki je izveden z laserskim skenerjem, napravo, ki je nameščena na letalu. Laserski skener odda in nato ujame od terena odbiti žarek in na podlagi časa potovanja žarka določi višino točke, od katere se je žarek odbil. Pri tem je ključnega pomena integracija treh naprav: navigacijske naprave GNSS (Global Satelite Navigation System), inercialnega sistema (INS) in laserskega sistema, ki sta namenjena umestitvi podatkov v prostor ter samega laserskega sistema. Velika prednost takšnega zajema podatkov je poleg velike natančnosti tudi manjša odvisnost od vremena, saj se uporablja aktivno elektromagnetno valovanje, ki omogoča tudi delno penetracijo signala skozi vegetacijo, ter v nasprotju z aerofotografiranjem zajem podatkov ponoči.
Levo digitalni orto-foto posnetek terena, desno posnetek laserskega skeniranja terena (LiDAR)
Rezultat laserskega skeniranja je oblak georeferenciranih točk, ki se z naknadno obdelavo klasificira glede na to, od kod se je laserski signal odbil (tla, nizka, srednja ali visoka vegetacija, stavba, voda…). Na podlagi te klasifikacije pa se izdela digitalni model terena. Njegova natančnost je odvisna predvsem od gostote odbitih točk (število točk na kvadratni meter terena).
Večina Slovenije se je skenirala z gostoto 5 točk/m2 (prvi odboj), visokogorje in območja velikih gozdov pa z gostoto 2 točki/m2 (glej skico). Nekatera območja večje poplavne ogroženosti in zemeljskih plazov pa so se skenirala z gostoto 10 točk/m2 .
Primer LiDAR posnetkov na območju krasa (vir: Atlas okolja)
Tehnologija za Lasersko Skeniranje Terena – Uporabnost podatkov
Podatki laserskega skeniranja so uporabni na različnih področjih, predvsem pa tam, kjer je pomemben čim podrobnejši in čim natančnejši model reliefa. V osnovi je bil projekt v Sloveniji izveden predvsem za hidravlične analize vodnih razmer, izdelavo kart poplavne nevarnosti, simulacije poplavnih območij, oblikovanje protipoplavnih ukrepov ter načrtovanje in urejanje prostora. Nasplošno pa je uporabnost LiDAR podatkov praktično neomejena in še precej neraziskana.
Podatke LiDAR se lahko uporablja na primer za:
- Izdelavo kart poplavne nevarnosti (kartiranje, izdelava simulacij poplavljanja in načrtovanje ukrepov za povečanje poplavne varnosti),
- spremljanje sprememb v okolju (če se podatki zajemajo v več časovnih obdobjih je možno spremljanje pomikov plazov, količino izkopov v dnevnih kopih, in podobno),
- prostorsko načrtovanje (izdelava podlag za posege v prostor in izdelava modelov mest),
- energetika (izdelava ocene solarnega potenciala območja),
- arheologija (iskanje potencialnih arheoloških najdišč),
- kmetijstvo (iskanje primernih zemljišč za določeno kulturo glede na nagib in osončenost),
- gozdarstvo (spremljanje letnega prirastka biomase, itd).
LiDAR posnetki so uporabni tudi za analize vegetacije oziroma poraščenosti terena. (vir: eros.usgs.gov)
V podjetju Monolit d.o.o. podatke LiDAR med drugim uporabljamo za namen natančnega določanja osi cest, ki potekajo pod vegetacijo (gozdna območja). Na teh območjih namreč s pomočjo digitalnih orto-foto oziroma satelitskih posnetkov terena ceste ne vidimo, na posnetkih LiDAR pa se zlahka prepozna useke cest oziroma utrjeno uravnano cestno površino.
Podatki LiDAR so brezplačni in prosto dostopni na spletnem servisu Atlas okolja, ki je v domeni Agencije RS za okolje, ki spada pod okrilje Ministrstva za okolje in prostor.
Arheološko najdišče Stonehenge v Angliji na LiDAR posnetkih. (vir:http://www.sarsen.org/2013/01/four-ways-to-see-stonehenge-triangle.html)
