Penginderaan Jauh LiDAR: Prinsip, Aplikasi, Sumber Daya dan Perangkat Lunak Gratis

Sensor LiDAR di Udaradapat menangkap titik tertentu dari pulsa laser, yang dikenal sebagai pengukuran balik diskrit, atau merekam sinyal lengkap saat kembali, disebut bentuk gelombang penuh, pada interval tetap seperti 1 ns (yang mencakup sekitar 15 cm).LiDAR bentuk gelombang penuh sebagian besar digunakan di bidang kehutanan, sedangkan LiDAR pengembalian diskrit memiliki penerapan yang lebih luas di berbagai bidang.Artikel ini terutama membahas LiDAR pengembalian diskrit dan kegunaannya.Dalam bab ini, kita akan membahas beberapa topik utama tentang LiDAR, termasuk komponen dasarnya, cara kerjanya, keakuratannya, sistem, dan sumber daya yang tersedia.

Komponen Dasar LiDAR

Sistem LiDAR berbasis darat biasanya menggunakan laser dengan panjang gelombang antara 500–600 nm, sedangkan sistem LiDAR di udara menggunakan laser dengan panjang gelombang lebih panjang, berkisar antara 1000–1600 nm.Pengaturan LiDAR udara standar mencakup pemindai laser, unit untuk mengukur jarak (unit jangkauan), dan sistem untuk kontrol, pemantauan, dan perekaman.Ini juga mencakup Sistem Pemosisian Global Diferensial (DGPS) dan Unit Pengukuran Inersia (IMU), yang sering kali diintegrasikan ke dalam satu sistem tunggal yang dikenal sebagai sistem posisi dan orientasi.Sistem ini menyediakan data lokasi (bujur, lintang, dan ketinggian) dan orientasi (roll, pitch, dan heading) yang tepat.

 Pola pemindaian laser pada area tersebut dapat bervariasi, termasuk jalur zigzag, paralel, atau elips.Kombinasi data DGPS dan IMU, bersama dengan data kalibrasi dan parameter pemasangan, memungkinkan sistem memproses titik laser yang dikumpulkan secara akurat.Titik-titik tersebut kemudian diberi koordinat (x, y, z) dalam sistem koordinat geografis menggunakan datum World Geodetic System of 1984 (WGS84).

Bagaimana LiDARPenginderaan jauhBekerja?Jelaskan dengan Cara Sederhana

Sistem LiDAR memancarkan pulsa laser cepat ke objek atau permukaan target.

Pulsa laser memantulkan target dan kembali ke sensor LiDAR.

Sensor secara tepat mengukur waktu yang diperlukan setiap pulsa untuk bergerak ke target dan kembali.

Dengan menggunakan kecepatan cahaya dan waktu tempuh, jarak ke target dihitung.

Dikombinasikan dengan data posisi dan orientasi dari sensor GPS dan IMU, koordinat 3D pantulan laser yang tepat dapat ditentukan.

Hal ini menghasilkan awan titik 3D padat yang mewakili permukaan atau objek yang dipindai.

Prinsip Fisik LiDAR

Sistem LiDAR menggunakan dua jenis laser: gelombang berdenyut dan gelombang kontinu.Sistem LiDAR berdenyut bekerja dengan mengirimkan pulsa cahaya pendek dan kemudian mengukur waktu yang diperlukan pulsa tersebut untuk mencapai target dan kembali ke penerima.Pengukuran waktu pulang pergi ini membantu menentukan jarak ke target.Contohnya ditunjukkan dalam diagram yang menampilkan amplitudo sinyal cahaya yang ditransmisikan (AT) dan sinyal cahaya yang diterima (AR).Persamaan dasar yang digunakan dalam sistem ini melibatkan kecepatan cahaya (c) dan jarak ke target (R), sehingga sistem dapat menghitung jarak berdasarkan berapa lama waktu yang dibutuhkan cahaya untuk kembali.