اشترك في حساباتنا على مواقع التواصل الاجتماعي لتصلك منشوراتنا فور نشرها.
يمثل نظام LiDAR، اختصارًا لـ "الكشف الضوئي وتحديد المدى"، ذروةً في تكنولوجيا الاستشعار عن بُعد. ويعمل هذا النظام عن طريق إطلاق أشعة ضوئية، عادةً على شكل ليزرات نابضة، وقياس الزمن الذي تستغرقه هذه الأشعة للانعكاس عن الأجسام. وتنتشر هذه الأشعة بسرعة الضوء، أي ما يقارب 3×10⁻⁶ ثانية قوسية.8يقيس نظام LiDAR المسافة إلى أي جسم بدقة متناهية باستخدام معادلة: المسافة = السرعة × الزمن، وذلك بقياس المسافة بالمتر في الثانية. وقد وجدت هذه التقنية المذهلة تطبيقات متنوعة على مستوى العالم، مُحدثةً ثورة في مجالاتٍ شتى، من المركبات ذاتية القيادة إلى الرصد البيئي، ومن التخطيط الحضري إلى الاكتشافات الأثرية. ويتناول هذا الاستكشاف الشامل بالتفصيل...عشرة تطبيقات رئيسية لتقنية الليدارمما يوضح تأثيرها العميق في مختلف القطاعات.
1. تقنية الليدار للسيارات
يُعدّ نظام LiDAR أساسيًا في مجال القيادة الذاتية، إذ يُنشئ خرائط بيئية دقيقة من خلال إرسال واستقبال نبضات الليزر. تُمكّن هذه الخاصية المركبات ذاتية القيادة من تحديد المركبات الأخرى والمشاة والعوائق وإشارات المرور في الوقت الفعلي. كما تُتيح الصور ثلاثية الأبعاد التي يُنتجها LiDAR لهذه المركبات التنقل في بيئات معقدة، مما يضمن اتخاذ قرارات سريعة وآمنة. في البيئات الحضرية، على سبيل المثال، يُعدّ LiDAR بالغ الأهمية لاكتشاف المركبات المتوقفة، وتوقع حركة المشاة، والحفاظ على دقة الإدراك في الظروف الجوية الصعبة.
→اقرأ المزيد عن تطبيقات تقنية LiDAR في المركبات.
2. رسم الخرائط بالاستشعار عن بعد
تُحسّن تقنية الليدار بشكلٍ كبير دقة وكفاءة رسم خرائط التضاريس. فباستخدامها من الطائرات أو الأقمار الصناعية، تجمع هذه التقنية بيانات طبوغرافية بسرعة فائقة على مساحات واسعة. وتُعدّ هذه البيانات حيوية للتخطيط الحضري، وتحليل مخاطر الفيضانات، وتصميم البنية التحتية للنقل. كما تُساعد تقنية الليدار المهندسين في تحديد تحديات التضاريس عند تخطيط الطرق السريعة الجديدة، مما يُؤدي إلى مسارات تُقلّل من الأثر البيئي وتُعظّم كفاءة الإنشاء. إضافةً إلى ذلك، يُمكن لتقنية الليدار الكشف عن معالم طبوغرافية مخفية تحت الغطاء النباتي، مما يجعلها ذات قيمة لا تُقدّر في الاستكشافات الأثرية والجيولوجية.
→اقرأ المزيد عن تطبيقات تقنية LiDAR في رسم الخرائط عن بعد
3. الغابات والزراعة:
في مجال الغابات، تُستخدم تقنية الليدار لقياس ارتفاع الأشجار وكثافتها وخصائص التضاريس، وهي أمور أساسية لإدارة الغابات وحمايتها. ويساعد تحليل بيانات الليدار الخبراء على تقدير الكتلة الحيوية للغابات، ومراقبة صحتها، وتقييم مخاطر الحرائق. أما في مجال الزراعة، فتُسهم تقنية الليدار في دعم المزارعين في مراقبة نمو المحاصيل ورطوبة التربة، وتحسين ممارسات الري، وزيادة غلة المحاصيل.
4. استشعار درجة الحرارة الموزعة:
تُعد تقنية الليدار ذات أهمية خاصة في استشعار درجة الحرارة الموزعة، وهو جانب بالغ الأهمية في المنشآت الصناعية الكبيرة أو خطوط نقل الطاقة.تقنية DTS LiDARيراقب عن بعد توزيعات درجات الحرارة، ويحدد النقاط الساخنة المحتملة لمنع الأعطال أو الحرائق، وبالتالي يضمن السلامة الصناعية ويحسن كفاءة الطاقة.
5. البحث البيئي والحماية:
يلعب نظام الليدار دورًا محوريًا في البحوث البيئية وجهود الحفاظ على البيئة. فهو يُستخدم لرصد وتحليل ظواهر مثل ارتفاع مستوى سطح البحر، وذوبان الأنهار الجليدية، وإزالة الغابات. ويستفيد الباحثون من بيانات الليدار لتتبع معدلات انحسار الأنهار الجليدية وتقييم آثار تغير المناخ على النظم البيئية. كما يُستخدم الليدار لرصد جودة الهواء في المناطق الحضرية والزراعية، مما يُسهم في وضع سياسات بيئية فعّالة.
6. التخطيط والإدارة الحضرية:
تُعدّ تقنية الليدار أداةً فعّالة في التخطيط والإدارة الحضريين. إذ يُتيح جمع البيانات ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للمخططين فهمًا أفضل للهياكل المكانية الحضرية، مما يُساعد في تطوير مناطق سكنية ومراكز تجارية ومرافق عامة جديدة. كما تُعدّ بيانات الليدار أساسيةً في تحسين مسارات النقل العام، وتقييم تأثير الإنشاءات الجديدة على المشهد الحضري، وتقدير الأضرار التي تلحق بالبنية التحتية في أعقاب الكوارث.
7. علم الآثار:
أحدثت تقنية الليدار ثورة في مجال علم الآثار، وفتحت آفاقًا جديدة لاكتشاف ودراسة الحضارات القديمة. فقد ساهمت قدرتها على اختراق الغطاء النباتي الكثيف في اكتشاف آثار وهياكل مخفية. فعلى سبيل المثال، في الغابات الاستوائية المطيرة في أمريكا الوسطى، كشفت تقنية الليدار عن آلاف المواقع الأثرية لحضارة المايا التي لم تكن معروفة من قبل، مما عزز معرفتنا بهذه المجتمعات القديمة بشكل كبير.
8. إدارة الكوارث والاستجابة للطوارئ:
تُعدّ تقنية الليدار ذات قيمة بالغة في إدارة الكوارث والاستجابة للطوارئ. فبعد وقوع أحداث مثل الفيضانات أو الزلازل، تُقيّم هذه التقنية الأضرار بسرعة، مما يُساعد في جهود الإنقاذ والتعافي. كما تُراقب تقنية الليدار تأثير الكوارث على البنية التحتية، وتدعم مبادرات الإصلاح وإعادة الإعمار.
→مقالة ذات صلة:تطبيقات الليزر في الحماية والكشف والمراقبة
9. الطيران واستكشاف الفضاء:
في مجال الطيران، تُستخدم تقنية الليدار في أبحاث الغلاف الجوي، لقياس معايير مثل سماكة السحب، وملوثات الهواء، وسرعة الرياح. وفي استكشاف الفضاء، تُجهز هذه التقنية المجسات والأقمار الصناعية لإجراء تقييمات تفصيلية لتضاريس الكواكب. فعلى سبيل المثال، تستخدم بعثات استكشاف المريخ تقنية الليدار لرسم خرائط شاملة وتحليل جيولوجي لسطح المريخ.
10. الشؤون العسكرية والدفاعية:
يُعدّ نظام الليدار بالغ الأهمية في التطبيقات العسكرية والدفاعية لأغراض الاستطلاع وتحديد الأهداف وتحليل التضاريس. كما يُساعد في الملاحة عبر ساحات المعارك المعقدة، وكشف التهديدات، والتخطيط التكتيكي. وتُجري الطائرات المسيّرة المُجهزة بنظام الليدار مهام استطلاع دقيقة، مُوفرةً معلومات استخباراتية أساسية.
تتخصص شركة Lumispot Tech في مصادر ضوء الليزر بتقنية LiDAR، وتحتوي منتجاتنا علىليزر الألياف النبضي بطول موجي 1550 نانومتر, مصدر ليزر ليدار للسيارات بطول موجي 1535 نانومتر، أليزر الألياف النبضي بطول موجي 1064 نانومترلـ OTDR ونطاق قياس زمن الرحلة، إلخ.،انقر هناللاطلاع على قائمة منتجاتنا من مصادر الليزر بتقنية LiDAR.
مرجع
بيليك، آي. (2023). التحليل المقارن لتقنيات الرادار والليدار لتطبيقات السيارات.مجلة IEEE للمعاملات في أنظمة النقل الذكية.
غارغوم، س.، والبسيوني، ك. (2017). الاستخراج الآلي لخصائص الطرق باستخدام بيانات LiDAR: مراجعة لتطبيقات LiDAR في مجال النقل.المؤتمر الدولي لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول معلومات النقل والسلامة.
غارغوم، س.، والبسيوني، ك. (2019). توليف الأدبيات لتطبيقات LiDAR في النقل: استخراج الميزات والتقييمات الهندسية للطرق السريعة.مجلة هندسة النقل، الجزء أ: الأنظمة.
تاريخ النشر: 10 يناير 2024