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LiDAR は Light Detection and Ranging の略で、リモート センシング テクノロジーの頂点を表します。通常はパルスレーザーとして光ビームを放射することで動作し、これらのビームが物体から反射するのにかかる時間を測定します。約3×10の光速で伝播8メートル/秒に達すると、LiDAR は次の式を使用して物体までの距離を正確に計算します: 距離 = 速度 × 時間。この驚異的な技術は世界中で多様な応用が見出され、自動運転車から環境モニタリング、都市計画から考古学的発見に至るまでの分野に革命をもたらしました。この包括的な調査では、次のことを掘り下げます。LiDAR の 10 の主要なアプリケーション、さまざまな分野にわたるその重大な影響を示しています。
1. 車載用LiDAR
LiDARは自動運転の分野では不可欠です。レーザーパルスを発射して捕捉することで、複雑な環境マップを生成します。この機能により、自動運転車は他の車両、歩行者、障害物、道路標識をリアルタイムで識別できるようになります。LiDAR によって生成された 3D 画像により、これらの車両は複雑な環境をナビゲートできるようになり、迅速かつ安全な意思決定が保証されます。たとえば都市環境では、LiDAR は停止車両の検出、歩行者の動きの予測、厳しい気象条件下での正確な認識の維持に不可欠です。
→自動車における LiDAR アプリケーションについて詳しく読んでください。
2. リモートセンシングマッピング
LiDAR は、地形マッピングの精度と効率を大幅に向上させます。航空機や衛星から利用され、広範囲の地形データを迅速に収集します。このデータは、都市計画、洪水リスク分析、交通インフラの設計に不可欠です。LiDAR は、エンジニアが新しい高速道路を計画する際に地形の課題を特定するのを支援し、環境への影響を最小限に抑え、建設効率を最大化するルートを導き出します。さらに、LiDAR は植生の下に隠れた地形特徴を明らかにすることができ、考古学的および地質学的探査において非常に貴重であることが証明されています。
→リモート センシング マッピングの LiDAR アプリケーションについて詳しく読む
3. 林業と農業:
林業では、森林の管理と保全に不可欠な木の高さ、密度、地形特性を測定するために LiDAR が使用されます。LiDAR データ分析は、専門家が森林バイオマスを推定し、森林の健全性を監視し、火災のリスクを評価するのに役立ちます。農業では、LiDAR は農家が作物の成長と土壌水分を監視し、灌漑方法を最適化し、作物の収量を向上させるのをサポートします。
4. 分散型温度検知:
LiDAR は、大規模な産業セットアップやエネルギー送電線における重要な側面である分散型温度センシングにおいて特に重要です。のDTS ライダー温度分布をリモートで監視し、潜在的なホットスポットを特定して障害や火災を防止し、それによって産業の安全性を確保し、エネルギー効率を向上させます。
5. 環境調査と保護:
LiDAR は、環境研究と環境保護の取り組みにおいて重要な役割を果たします。海面上昇、氷河の融解、森林破壊などの現象を監視および分析するために使用されます。研究者は、LiDAR データを利用して氷河の後退速度を追跡し、生態系に対する気候変動の影響を評価しています。LiDAR は都市や農業環境の大気質も監視し、効果的な環境政策の開発に貢献します。
6. 都市計画と管理:
LiDAR は、都市計画と管理における強力なツールです。高解像度の 3D データの収集により、計画立案者は都市の空間構造をより深く理解できるようになり、新しい住宅地、商業センター、公共施設の開発に役立ちます。LiDAR データは、公共交通機関のルートの最適化、新しい建設が都市景観に及ぼす影響の評価、災害後のインフラ被害の評価に役立ちます。
7. 考古学:
LiDAR テクノロジーは考古学の分野を変革し、古代文明の発見と研究に新たな可能性をもたらしました。密集した植生を貫通するその能力は、隠された人工物や構造物の発見につながりました。たとえば、中央アメリカの熱帯雨林では、LiDAR によってこれまで知られていなかった何千ものマヤ遺跡が明らかになり、これらの古代社会に関する私たちの知識が大幅に深まりました。
8. 災害管理と緊急対応:
LiDAR は、災害管理や緊急対応のシナリオにおいて非常に貴重です。洪水や地震などの発生後、被害を迅速に評価し、救助や復旧活動を支援します。LiDAR はインフラへの影響も監視し、修復と再建の取り組みをサポートします。
→関連記事：セーフガード、検出、監視におけるレーザー応用
9. 航空および宇宙探査:
航空業界では、LiDAR は大気調査に使用され、雲の厚さ、大気汚染物質、風速などのパラメーターを測定します。宇宙探査では、惑星の地形を詳細に評価するための探査機と衛星を装備します。たとえば、火星探査ミッションでは、火星の表面の包括的なマッピングと地質分析に LiDAR が使用されます。
10. 軍事と防衛:
LiDAR は、軍事および防衛アプリケーションにおいて偵察、目標の特定、地形分析に不可欠です。複雑な戦場でのナビゲーション、脅威の検出、戦術計画に役立ちます。LiDAR を搭載したドローンは正確な偵察任務を遂行し、重要な情報を提供します。
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参照
ビリク、I. (2023)。自動車用途向けのレーダーとライダー技術の比較分析。高度道路交通システムに関する IEEE トランザクション。
Gargoum、S.、El-Basyouny、K. (2017)。LiDAR データを使用した道路特徴の自動抽出: 交通機関における LiDAR アプリケーションのレビュー。輸送情報と安全に関するIEEE国際会議。
Gargoum, S.、El Basyouny, K. (2019)。交通機関における LiDAR アプリケーションの文献総合: 高速道路の特徴抽出と幾何学的評価。交通工学ジャーナル、パート A: システム。
投稿日時: 2024 年 1 月 10 日