Cara Kerja Teknologi LiDAR Light Distance And Ranging

LiDAR atau Light Detection and Ranging adalah sistem penginderaan jauh aktif yang dapat digunakan untuk mengukur ketinggian vegetasi di wilayah yang luas.

Para ilmuwan sering kali perlu membuat karakteristik vegetasi di wilayah yang luas untuk menjawab pertanyaan penelitian pada ekosistem atau skala regional. Oleh karena itu, kita membutuhkan alat yang dapat memperkirakan karakteristik utama di area yang luas karena kita tidak memiliki sumber daya untuk mengukur setiap pohon atau semak.

Penginderaan jauh berarti bahwa kita sebenarnya tidak mengukur benda secara fisik dengan tangan kita. Kita menggunakan sensor yang menangkap informasi tentang lanskap dan merekam hal-hal yang dapat kita gunakan untuk memperkirakan kondisi dan karakteristik. Untuk mengukur vegetasi atau data lain di seluruh wilayah yang luas, kita memerlukan metode penginderaan jauh yang dapat melakukan banyak pengukuran dengan cepat, menggunakan sensor otomatis.

LiDAR, atau rentang deteksi cahaya (terkadang juga disebut pemindaian laser aktif) adalah salah satu metode penginderaan jauh yang dapat digunakan untuk memetakan struktur termasuk ketinggian vegetasi, kepadatan, dan karakteristik lain di suatu wilayah. LiDAR secara langsung mengukur tinggi dan kerapatan vegetasi di lapangan sehingga menjadi alat yang ideal bagi ilmuwan yang mempelajari vegetasi di area yang luas.

Bagaimana Cara Kerja Teknologi LiDAR?

LiDAR adalah sistem penginderaan jauh yang aktif. Sistem aktif berarti sistem itu sendiri menghasilkan energi – dalam hal ini, cahaya – untuk mengukur sesuatu di lapangan. Dalam sistem LiDAR, cahaya dipancarkan dari laser yang menembak dengan cepat. Anda dapat membayangkan cahaya menyala dengan cepat dari sumber cahaya laser. Cahaya ini merambat ke tanah dan memantulkan benda-benda seperti bangunan dan cabang pohon. Energi cahaya yang dipantulkan kemudian kembali ke sensor LiDAR di mana ia direkam.

Baca juga >>
Jenis Smart Glasses Augmented Reality dan Aplikasinya

Sistem LiDAR mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya yang dipancarkan untuk melakukan perjalanan ke tanah dan kembali. Waktu tersebut digunakan untuk menghitung jarak yang ditempuh. Jarak yang ditempuh kemudian diubah menjadi elevasi. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan komponen kunci sistem lidar termasuk GPS yang mengidentifikasi lokasi energi cahaya X, Y, Z dan Unit Pengukuran Internal (IMU) yang memberikan orientasi bidang di langit.

Bagaimana Energi Cahaya Digunakan untuk Mengukur Pohon

Energi cahaya adalah kumpulan foton. Saat foton yang membentuk cahaya bergerak menuju tanah, mereka menabrak objek seperti cabang di pohon. Beberapa cahaya memantulkan objek tersebut dan kembali ke sensor. Jika benda itu kecil, dan ada celah di sekitarnya yang memungkinkan cahaya melewatinya, sebagian cahaya terus turun menuju tanah. Karena beberapa foton memantulkan benda-benda seperti cabang tetapi yang lain terus turun ke tanah, beberapa pantulan dapat direkam dari satu denyut cahaya.

Bentuk Gelombang LiDAR

Distribusi energi yang kembali ke sensor menciptakan apa yang kita sebut bentuk gelombang. Jumlah energi yang dikembalikan ke sensor LiDAR dikenal sebagai “intensitas”. Area di mana lebih banyak foton atau lebih banyak energi cahaya kembali ke sensor menciptakan puncak dalam distribusi energi. Puncak-puncak ini dalam bentuk gelombang sering merepresentasikan objek di tanah seperti – cabang, sekelompok daun atau bangunan.

Bagaimana Ilmuwan Menggunakan Data LiDAR

Ada banyak kegunaan berbeda untuk data LiDAR. Data LiDAR secara klasik telah digunakan untuk memperoleh data elevasi resolusi tinggi.

Data LiDAR juga telah digunakan untuk memperoleh informasi tentang struktur vegetasi termasuk

  • Tinggi Kanopi
  • Penutup Kanopi
  • Indeks Area Daun
  • Struktur Hutan Vertikal
  • Identifikasi spesies (jika hutan kurang lebat dengan LiDAR kerapatan titik tinggi.
Baca juga >>
Cara Internet Gratis Axis Hitz Terbaru Unlimited di Android

Diskrit vs. LiDAR Bentuk Gelombang Penuh

Bentuk gelombang atau distribusi energi cahaya inilah yang kembali ke sensor LiDAR. Namun, pengembalian ini dapat dicatat dengan dua cara berbeda.

Sistem LiDAR Pengembalian Diskrit mencatat titik individu (diskrit) untuk puncak dalam kurva bentuk gelombang. Sistem LiDAR pengembalian diskrit mengidentifikasi puncak dan mencatat titik di setiap lokasi puncak dalam kurva bentuk gelombang. Poin diskrit atau individual ini disebut pengembalian. Sistem diskrit dapat merekam 1-4 (dan terkadang lebih) pengembalian dari setiap pulsa laser.

Sistem LiDAR Bentuk Gelombang Penuh mencatat distribusi energi cahaya yang dikembalikan. Dengan demikian, data LiDAR bentuk gelombang penuh lebih kompleks untuk diproses, namun data tersebut sering kali dapat menangkap lebih banyak informasi dibandingkan dengan sistem LiDAR pengembalian diskrit.

Format File LiDAR

Baik itu dikumpulkan sebagai titik diskrit atau bentuk gelombang penuh, paling sering data LiDAR tersedia sebagai titik diskrit. Kumpulan poin LiDAR pengembalian diskrit dikenal sebagai awan titik LiDAR.

Format file yang umum digunakan untuk menyimpan data cloud titik LIDAR disebut .las yang merupakan format yang didukung oleh American Society of Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS). Baru-baru ini, format .laz telah dikembangkan oleh Martin Isenberg dari LasTools. Perbedaannya adalah bahwa .laz adalah versi .las yang sangat terkompresi.

Produk data yang berasal dari data cloud titik LiDAR sering kali berupa file raster yang mungkin dalam format GeoTIFF (.tif).

Atribut Data LiDAR: X, Y, Z, Intensitas dan Klasifikasi

Atribut data LiDAR dapat berbeda-beda, tergantung pada bagaimana data dikumpulkan dan diproses. Anda dapat menentukan atribut apa yang tersedia untuk setiap titik lidar dengan melihat metadata. Semua titik data lidar akan memiliki nilai lokasi X, Y, dan Z (ketinggian) yang terkait. Sebagian besar titik data lidar memiliki nilai intensitas, yang merepresentasikan jumlah energi cahaya yang direkam oleh sensor.

Baca juga >>
Cara Merakit Power Socl 504

Beberapa data LiDAR juga akan “diklasifikasikan” – bukan rahasia, tetapi dengan spesifikasi tentang apa datanya. Klasifikasi point cloud LiDAR adalah langkah pemrosesan tambahan. Klasifikasi secara sederhana mewakili jenis objek yang dipantulkan kembali oleh laser. Jadi jika energi cahaya dipantulkan dari pohon, itu mungkin diklasifikasikan sebagai “vegetasi”. Dan jika terpantul dari tanah, itu mungkin diklasifikasikan sebagai “tanah”.

Beberapa produk LiDAR akan diklasifikasikan sebagai “ground / non-ground”. Beberapa dataset akan diproses lebih lanjut untuk menentukan titik mana yang terpantul dari bangunan dan infrastruktur lainnya. Beberapa data LiDAR akan diklasifikasikan menurut tipe vegetasinya.

Ringkasan

Sistem LiDAR menggunakan laser, GPS, dan IMU untuk memperkirakan ketinggian objek di tanah.

Data LiDAR diskrit dihasilkan dari bentuk gelombang – setiap titik mewakili titik energi puncak di sepanjang energi yang dikembalikan.

Poin LiDAR diskrit berisi nilai x, y, dan z. Nilai z inilah yang digunakan untuk menghasilkan ketinggian.

Data LiDAR dapat digunakan untuk memperkirakan tinggi pohon dan bahkan tutupan kanopi dengan berbagai metode.

Order via Whatsapp !