W jaki sposób nasi przodkowie żyli na tym rozległym obszarze ziemi, gdzie ludzie są mali, ale wytrwale się rozmnażają? Uprawiali żywność, budowali domy, tworzyli plemiona, budowali miasta i pozostawiali ślady swojego istnienia.
Poprzez eksplorację zabytków jesteśmy w stanie wydedukować sposób życia, kulturę społeczną i poziom rozwoju technologicznego starożytnych ludzi. Jednak po tysiącach lat odnalezienie szczątków pozostawionych przez starożytnych nie jest łatwym zadaniem.
Ponieważ czas przynosi wielką zmianę w światach, dawne budynki mogły zostać głęboko zakopane w ziemi. Niezależnie od tego, czy jest to rozległa roślinność, czy gęste lasy, mogą one łatwo zablokować naszą eksplorację podziemnego świata. Jednak pojawienie się technologii LiDAR może pomóc nam odkryć "zasłonę" ziemi, dzięki czemu możemy zobaczyć najbardziej oryginalną "twarz" ziemi.
Lidar, potężne narzędzie do eksploracji reliktów
Na początku 20 wieku brytyjski odkrywca Percy Fawceet kilkakrotnie udał się do Amazonii w poszukiwaniu starożytnych cywilizacji, które kiedyś istniały w tej krainie, tylko po to, aby zaginąć na zawsze w gęstych lasach Amazonii podczas poszukiwania reliktów. W ten sposób historyczne relikty Amazonii zniknęły z widoku ludzi wraz z tą jedną ekspedycją.
Jednak niedawny artykuł opublikowany w czasopiśmie Nature, naukowcy używający LIDAR, w końcu uzyskali obraz tego, jak wyglądają pozostałości starożytnego miasta w lesie dorzecza Amazonki. Zacznijmy od zobaczenia, jak wyglądają ruiny.
Pokazane budynki zostały zbudowane przez społeczność Kasarabe w latach 500-1400 n.e. i są śladami dawnych domów, tarasów, ogrodzeń i innych rzeczy stworzonych przez człowieka. Obraz ten został uzyskany z helikoptera przewożącego LIDAR nad lasem i przetworzonych obrazów.
Ale być może okaże się, że ten obraz wydaje się być nieco inny niż zwykłe zdjęcia lotnicze, w rzeczywistości największą zmianą jest to, że - lasy są zagubione.
Po lewej: Zdjęcie lasu z kamery lotniczej Po prawej: Zdjęcie LIDAR z tej samej lokalizacji
Bez cienia lasu widoczne stają się ślady starożytnych budowli. Prace archeologiczne stały się znacznie łatwiejsze. Biorąc pod uwagę, że przed pojawieniem się LiDAR, aby zbadać pozostałości lasu, trzeba było nauczyć się przetrwać na wolności i skakać w górę iw dół w lesie tropikalnym podczas prac terenowych.
Teraz dzięki LiDAR archeolodzy będą mogli uniknąć zakłóceń drzew i wyraźniej obserwować starożytne miejsca architektoniczne. Jak więc narysowana jest mapa topograficzna, która wyklucza ingerencję drzew?
Aktywne obrazowanie do oświetlania ciemnych zakamarków
Gęsty las, liście blokują większość światła słonecznego, więc bardzo mało światła słonecznego może świecić na ziemię pod drzewami. Podczas obserwacji z nieba nie ma prawie żadnego sposobu, aby zwykła kamera uzyskała obraz ziemi, a szczeliny w liściach to głównie ciemne cienie.
Aparat jest pasywnym sprzętem do obrazowania, a aparat odbiera światło emitowane lub odbijane ze świata zewnętrznego w celu utworzenia zdjęcia. LIDAR to aktywny detektor, który wysyła laser do wykrywania kształtu świata zewnętrznego.
W przypadku złożonych krajobrazów, takich jak lasy, nadal istnieje wiele promieni laserowych, które mogą dotrzeć do ziemi pod drzewami. Dane chmury punktów z LIDAR są wysyłane do komputera, który identyfikuje, które punkty danych pochodzą z lasu, a które z ziemi, a następnie odfiltrowuje dane chmury punktów z lasu, pozostawiając dane topografii gruntu.
Surowe dane chmury punktów pozyskane przez LiDAR
Komputerowa klasyfikacja chmur punktów (czarne punkty to punkty danych dla roślinności, kolorowe punkty to punkty danych dla powierzchni ziemi)
Obraz gołej gleby na powierzchni terenu uzyskany po odfiltrowaniu chmury punktów roślinności, zwany także cyfrowym modelem wysokościowym (DEM)
"Supermoc" LiDAR w mapowaniu terenu przyciągnęła go do archeologów na całym świecie. W 2016 roku w ramach projektu pacaunam przeprowadzono zakrojone na szeroką skalę badanie LiDAR Rezerwatu Biosfery Majów w Gwatemali, w ramach którego odkryto ponad 60 000 starożytnych struktur i ponad 100 kilometrów grobli. Wynik ten sugeruje istnienie cywilizacji Majów w regionie składającym się z milionów ludzi.
Technologia ta została również wykorzystana w badaniu starożytnego miasta Liangzhu, gdzie LIDAR zeskanował miejsce i odfiltrował roślinność na ziemi, aby ujawnić urządzenia wodne, zewnętrzne ściany i inne struktury starożytnego miasta.
Nie tylko możesz odkryć przeszłość, ale możesz także ostrzec przyszłość
Oprócz wykorzystania LIDAR do wykrywania reliktów, wyraźne przedstawienie terenu i krajobrazu przez LIDAR sprawia, że jest on również przydatny w zapobieganiu osuwiskom.
Osuwisko jest jednym z powszechnych zagrożeń geologicznych, a każdego roku ludzie tracą swoje nieruchomości, a nawet życie z powodu osuwisk. Zrozumienie mechanizmu generowania osuwisk, obserwacja prekursorów występowania osuwisk i ustanowienie odpowiedniego systemu przewidywania osuwisk są ważnymi narzędziami do łagodzenia zagrożeń osuwiskowych.
Precyzyjny cyfrowy model wysokościowy (HRDEM) uzyskany za pomocą mapowania LiDAR jest potężnym narzędziem dla geologów do analizy mechanizmów osuwisk i budowania modeli wczesnego ostrzegania.
Do badania osuwisk potrzebna jest duża ilość danych osuwiskach jako materiał badawczy. Naukowcy zbudowali mapy inwentaryzacji osuwisk przy użyciu satelitów teledetekcyjnych, LIDAR, kamer lotniczych i innych środków obserwacyjnych.
Mapa wskazuje lokalizację przeszłych osuwisk w każdej dzielnicy, kształt osuwiska, a także zawiera informacje o opadach deszczu i rodzaju gleby w okolicy oraz stopniu wstrząsów trzęsienia ziemi. Korzystając z mapy inwentaryzacji osuwisk, można obliczyć prawdopodobieństwo osunięć ziemi w każdej dzielnicy.
Mapa inwentaryzacji osuwisk oparta na mapowaniu LiDAR, różne obszary kolorów reprezentują różne typy osuwisk Czerwony blok kolorów na małej mapie w prawym dolnym rogu reprezentuje głębokie osuwiska, a niebieski blok kolorów reprezentuje płytkie osuwiska.
Przedosuwisko występuje, na dnie osuwiska powstanie pewna wysokość wypiętrzenia, a na powierzchni zbocza powstaną pęknięcia. Ze względu na pokrycie roślinnością nie ma możliwości obserwowania tych znaków gołym okiem lub kamerą, ale z pomocą LiDAR może być dobrym rozwiązaniem tego problemu.
Dzięki rozmieszczeniu floty bezzałogowych statków powietrznych wyposażonych w LIDAR na obszarach o dużej częstości osuwisk, dane obserwacyjne skutecznie poprawią naszą zdolność i dokładność w przewidywaniu osuwisk poprzez skanowanie i obserwację morfologii powierzchni zbocza bez przerwy.
Nie jest łatwym zadaniem dowiedzieć się, co wydarzyło się w przeszłości na pewnym kawałku ziemi. W miarę upływu czasu ślady działalności człowieka i zmian skorupy ziemskiej są stopniowo zanurzane przez naturę. LiDAR daje nam jednak możliwość ponownego zapoznania się z "przeszłością" i znalezienia inspiracji na przyszłość z resztek "przeszłości".
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat MRJ-Laser, odwiedź:
Maszyna do czyszczenia laserowego:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Maszyna do znakowania laserowego:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Spawarka laserowa:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
