L'evolució I L'adopció Generalitzada De L'escaneig Lidar

L'escaneig LiDAR és una d'aquestes tecnologies, que va assolir prominència en un món que depèn en gran mesura d'aproximacions digitals de la realitat cada cop més precises, un món que requereix precisió i facilitat. Entre la modelització de representacions 3D detallades de llocs antics i la direcció de cotxes autònoms a través de les zones urbanes concorregudes.

L'escaneig LiDAR ha passat de ser una tecnologia d'ús nínxol a convertir-se en una tecnologia adoptada generalitzada que ha canviat completament la perspectiva, la interacció i la conceptualització de tots els aspectes del nostre entorn. Resseguint aquest viatge del LiDAR, aquest article investiga la seva història de desenvolupament. Com ha aconseguit un canvi sorprenent i com es pot aplicar en aplicacions multifacètiques.

La Gènesi De La Detecció I La Localització De La Llum

La tecnologia de detecció i localització de la llum (LiDAR) va rebre el seu nom a principis dels anys seixanta, cosa que equivalia a la invenció del làser. Els sistemes de primera generació, els militars i els aeroespacials, explotaven el feix làser pulsat per mesurar la distància calculant el temps que la llum viatjava i tornava al sensor. La idea era simple i, tanmateix, profunda: enviar llum i mesurar la llum que es reflecteix per establir la ubicació precisa d'un objecte en un espai 3D.

En els primers anys, va tenir poca aplicació pràctica a causa de la mida, el preu i la complexitat de l'equip. No obstant això, la investigació i el desenvolupament continus dels anys 70 i 80, especialment després del desenvolupament dels làsers d'estat sòlid i la fusió del GPS i les unitats de mesura inercial (IMU), van canviar la situació. Els desenvolupaments van conduir a LiDARs més petits i lleugers amb molta més precisió i capacitat de transport, donant oportunitats en aplicacions civils que van molt més enllà de la investigació científica. La precisió en la georeferenciació de les dades recollides va portar al fet que ara es podia aconseguir la cartografia 3D amb una precisió encara més gran i una velocitat sense precedents.

Com Funciona El Lidar: Pintant El Món Amb Punts?

L'escaneig LiDAR, en la seva forma més bàsica, és el procés d'emetre milions de polsos làser en un segon. Quan els polsos colpegen un objecte o una superfície, reflecteixen el senyal al sensor. El sistema pot determinar la distància a cada objecte mesurant amb precisió el "temps de vol" utilitzat per cada pols. Combinant la ubicació i l'orientació conegudes del sensor (mitjançant l'ús del GPS i la IMU), la posició de cadascun dels polsos reflectits es converteix en una coordenada 3D d'alta precisió (X, Y, Z).

El resultat d'aquesta ràpida captura de dades és el núvol de punts, o en altres paraules, un gran grup de milions o fins i tot milers de milions de punts de dades individuals, que junts creen una còpia digital molt precisa de l'entorn que s'ha escanejat. Les dades LiDAR no són sensibles a les condicions de llum de fons com ho és la fotografia convencional i, per tant, són perfectes amb poca llum o fins i tot en foscor total. A més, els polsos làser es poden utilitzar per penetrar a través de vegetació escassa de manera que es pugui fer un mapatge del terreny sota les capçades dels arbres, cosa que és un gran avantatge en la majoria d'aplicacions.

Adopció Generalitzada: Una Revolució En Totes Les Indústries

Hi ha algunes raons darrere d'aquest camí de moviment cap a l'ús generalitzat d'una eina altament especialitzada, entre elles la miniaturització, els costos més baixos i la millora constant del processament i l'anàlisi de dades.

L'escaneig LiDAR és una tecnologia irreemplaçable en una àmplia esfera d'indústries actuals:

• Vehicles autònoms: Aquesta és la més destacada, sent el LiDAR un dels pilars de la conducció autònoma. Els sensors LiDAR creen mapes 3D en temps real escanejant constantment el seu entorn, de manera que fins i tot els vehicles autònoms poden reconèixer obstacles, vianants, altres cotxes i moure's amb seguretat fins i tot en entorns urbans molt difícils. Les dades LiDAR són molt precises i fiables, i ajuden a prendre decisions en una fracció de segon per mantenir els passatgers segurs.
•    Arquitectura, Enginyeria i Construcció (AEC): En Arquitectura, Enginyeria i Construcció (AEC), els LiDAR s'han utilitzat en el sector per transformar l'aixecament topogràfic, la planificació i laconstruccióPermet la construcció ràpida de models "tal com estan construïts" beneficiosos i precisos de les instal·lacions existents, que són de gran utilitat a l'hora de dur a terme la renovació de la instal·lació, identificar xocs o verificar l'estat de la construcció. Aquesta precisió estalvia correccions costoses i millora els calendaris dels projectes. Complementant el programari de Modelització d'Informació d'Edificis (BIM), les dades LiDAR generen bessons digitals exactes, permetent una millor col·laboració i una presa de decisions informada durant el cicle de vida d'un projecte.
•    Planificació urbana i ciutats intel·ligents: les dades LiDAR proporcionen als planificadors urbans models 3D complets de les ciutats que permeten una infinitat de tasques, com ara la creaciód'infraestructures, el control del trànsit, la gestió de les illes de calor urbanes i la maximització dels espais urbans. Tenen un paper facilitador important en la creació de les anomenades ciutats intel·ligents, les decisions basades en dades de les quals poden augmentar l'eficiència.
•       Silvicultura i monitorització ambiental: El LiDAR forestal té un gran valor en la gestió forestal, on la gestió forestal es pot mesurar fàcilment en termes d'alçada de l'arbre, biomassa i densitat. També s'aplica en el monitoratge ambiental, on s'utilitza per controlar els canvis en els paisatges, mesurar desastres i erosió costanera.
•     Arqueologia i patrimoni cultural: Els arqueòlegs utilitzen LiDAR per localitzar llocs arqueològics no descoberts a les profunditats d'arbres frondosos i generar representacions 3D increïblement precises de ruïnes antigues perquè es puguin conservar digitalment en un repositori al qual puguin accedir les generacions futures.

L'escaneig LiDAR és producte d'una eina consagrada pel temps, però aquesta eina militar en particular s'ha convertit en una de les tecnologies més revolucionàries de la història. La seva precisió, velocitat i flexibilitat, juntament amb la seva compatibilitat amb altres camps com el disseny industrial i la sinergia produïda per la fotogrametria amb drons, transformen constantment la indústria i ens sorprenen amb informació mai vista abans sobre el món que ens envolta. La tecnologia cada cop és més avançada, de manera que podem esperar un futur encara més integrat i intel·ligent, on les llums del LiDAR invisible il·luminin noves fronteres en tots els aspectes de les nostres vides.