چگونه اجداد ما در این گستره وسیع از زمین زندگی می کردند که در آن انسان ها کوچک هستند اما به شدت در حال تولید مثل هستند؟ آنها غذا پرورش دادند، خانه ساختند، قبایل تشکیل دادند، شهرها را ساختند و آثاری از وجود خود بر جای گذاشتند.
از طریق اکتشاف آثار تاریخی، ما قادر به استنباط نحوه زندگی، فرهنگ اجتماعی و سطح توسعه فناوری مردم باستان هستیم. با این حال، پس از هزاران سال، یافتن بقایای باقی مانده از قدیمی ها کار آسانی نیست.
از آنجایی که زمان تغییر بزرگی را در جهان به ارمغان می آورد، ساختمان های قبلی ممکن است عمیقاً در زمین مدفون شده باشند. چه پوشش گیاهی وسیع و چه جنگل های انبوه، آنها به راحتی می توانند مانع کاوش ما در دنیای زیرزمینی شوند. با این حال، ظهور فناوری LiDAR می تواند به ما کمک کند تا "حجاب" زمین را کشف کنیم، بنابراین می توانیم اصلی ترین "صورت" زمین را ببینیم.
لیدار، ابزاری قدرتمند برای کشف آثار
در آغاز قرن بیستم، پرسی فاوسیت، کاشف بریتانیایی، چندین بار در جستجوی تمدن‌های باستانی که زمانی در آن سرزمین وجود داشت، به آمازون رفت، اما در طول جستجوی آثارش برای همیشه در جنگل‌های انبوه آمازون گم شد. . بنابراین، آثار تاریخی منطقه آمازون همراه با آن سفر از دید مردم ناپدید شد.
با این حال، مقاله ای که اخیراً در مجله Nature منتشر شده است، دانشمندان با استفاده از LIDAR، سرانجام تصویری از بقایای یک شهر باستانی در جنگل حوضه رودخانه آمازون به دست آوردند. بیایید با دیدن ویرانه ها شروع کنیم.
ساختمان‌های نشان‌داده‌شده توسط جامعه کسارابه بین 500-1400 پس از میلاد ساخته شده‌اند و آثاری از خانه‌ها، تراس‌ها، حصارها و دیگر چیزهای ساخته دست بشر هستند. این تصویر از یک هلیکوپتر حامل LIDAR بر فراز جنگل و تصاویر پس از پردازش به دست آمده است.
اما شاید متوجه شوید که به نظر می رسد این تصویر کمی متفاوت از عکس های هوایی معمول است، در واقع بزرگترین تغییر این است که - جنگل ها گم شده اند.
سمت چپ: تصویر دوربین هوایی جنگل سمت راست: تصویر LIDAR از همان مکان
بدون سایه جنگل، آثار بناهای باستانی نمایان می شود. کار باستان شناسی بسیار ساده تر شده است. با توجه به اینکه قبل از ظهور LiDAR، برای کشف بقایای جنگل، باید یاد می گرفت که در طبیعت زنده بماند و در طول کار میدانی در جنگل های استوایی بالا و پایین بپرد.
اکنون با LiDAR، باستان شناسان می توانند از مزاحمت درختان جلوگیری کنند و مکان های معماری باستانی را با وضوح بیشتری مشاهده کنند. بنابراین، نقشه توپوگرافی که تداخل درختان را حذف می کند چگونه ترسیم می شود؟
تصویربرداری فعال برای روشن کردن گوشه های تاریک
جنگل های انبوه، برگ ها بیشتر نور خورشید را مسدود می کنند، بنابراین نور خورشید بسیار کمی می تواند به زمین زیر درختان بتابد. هنگام رصد از آسمان، تقریباً هیچ راهی برای یک دوربین معمولی برای گرفتن تصویر از زمین وجود ندارد و شکاف های موجود در برگ ها عمدتاً سایه های تیره هستند.
دوربین یک تجهیزات تصویربرداری غیرفعال است و دوربین نور ساطع شده یا منعکس شده از دنیای بیرون را برای ایجاد یک عکس دریافت می کند. LIDAR یک آشکارساز فعال است که لیزری را برای تشخیص شکل دنیای بیرون می فرستد.
برای مناظر پیچیده مانند جنگل ها، هنوز هم پرتوهای لیزر زیادی وجود دارد که می تواند زیر درختان به زمین برسد. داده‌های ابر نقطه‌ای از LIDAR به رایانه ارسال می‌شود، که مشخص می‌کند کدام نقاط داده از جنگل و کدام از زمین هستند، و سپس داده‌های ابر نقطه‌ای را از جنگل فیلتر می‌کند و داده‌های توپوگرافی زمین را باقی می‌گذارد.
داده های ابر نقطه خام که توسط LiDAR به دست آمده است
طبقه بندی کامپیوتری ابرهای نقطه ای (نقاط سیاه نقاط داده برای پوشش گیاهی، نقاط رنگی نقاط داده برای سطح زمین هستند)
تصویر خاک برهنه روی سطح زمین پس از فیلتر کردن ابر نقطه پوشش گیاهی به دست می آید که مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) نیز نامیده می شود.
"ابر قدرت" LiDAR در نقشه برداری از زمین، آن را برای باستان شناسان در سراسر جهان محبوب کرده است. در سال 2016، پروژه pacaunam یک بررسی LiDAR در مقیاس بزرگ از ذخیره‌گاه زیست کره مایا در گواتمالا انجام داد که بیش از 60،{3}} ساختار باستانی و بیش از 100 کیلومتر مسیرهای گذرگاهی را کشف کرد. این نتیجه حاکی از وجود تمدن مایاها در منطقه متشکل از میلیون ها نفر است.
این فناوری همچنین در بررسی شهر باستانی لیانگژو مورد استفاده قرار گرفت، جایی که LIDAR سایت را اسکن کرد و پوشش گیاهی روی زمین را فیلتر کرد تا تأسیسات آبی، دیوارهای بیرونی و دیگر ساختارهای شهر باستانی را آشکار کند.
نه تنها می توانید گذشته را کشف کنید، بلکه می توانید به آینده نیز هشدار دهید
علاوه بر استفاده از LIDAR برای شناسایی آثار، نمایش واضح LIDAR از زمین و مناظر نیز آن را در پیشگیری از زمین لغزش مفید می کند.
زمین لغزش یکی از مخاطرات رایج زمین شناسی است و همه ساله افراد بر اثر رانش زمین دارایی و حتی جان خود را از دست می دهند. درک مکانیسم تولید زمین لغزش، مشاهده پیش سازهای وقوع زمین لغزش و ایجاد یک سیستم پیش بینی زمین لغزش مربوطه از ابزارهای مهم برای کاهش خطرات زمین لغزش است.
مدل رقومی ارتفاعی با دقت بالا (HRDEM) که توسط نقشه برداری LiDAR به دست آمده است، کمکی قدرتمند برای زمین شناسان برای تجزیه و تحلیل مکانیسم های زمین لغزش و ساخت مدل های هشدار اولیه است.
برای تحقیق در مورد زمین لغزش، حجم زیادی از داده های زمین لغزش به عنوان مواد تحقیقاتی مورد نیاز است. دانشمندان با استفاده از ماهواره‌های سنجش از راه دور، LIDAR، دوربین‌های هوایی و سایر ابزارهای رصدی، نقشه‌های فهرست زمین لغزش را ساخته‌اند.
این نقشه محل لغزش های گذشته در هر منطقه، شکل زمین لغزش را نشان می دهد و همچنین حاوی اطلاعاتی در مورد بارندگی و نوع خاک منطقه و درجه لرزش زمین لرزه است. با استفاده از نقشه فهرست زمین لغزش می توان احتمال وقوع زمین لغزش در هر منطقه را محاسبه کرد.
نقشه فهرست زمین لغزش بر اساس نقشه برداری LiDAR، مناطق رنگی مختلف نشان دهنده انواع مختلف زمین لغزش ها است. بلوک رنگی قرمز در نقشه کوچک در گوشه سمت راست پایین نشان دهنده لغزش های عمیق و بلوک رنگ آبی نشان دهنده زمین لغزش های کم عمق است.
قبل اززمین لغزش رخ می دهد، ارتفاع معینی از بالا آمدن در پایین زمین لغزش ایجاد می شود و در سطح شیب ترک هایی ایجاد می شود. با توجه به پوشش گیاهی، هیچ راهی برای مشاهده این علائم با چشم غیر مسلح یا دوربین وجود ندارد، اما با کمک LiDAR می توان راه حل مناسبی برای این مشکل بود.
با استقرار ناوگانی از پهپادهای مجهز به LIDAR در مناطقی با وقوع زمین لغزش بالا، داده های مشاهده به طور موثری توانایی و دقت ما را در پیش بینی زمین لغزش با اسکن و مشاهده مورفولوژی سطح شیب بدون وقفه بهبود می بخشد.
پی بردن به آنچه در گذشته در یک قطعه زمین خاص اتفاق افتاده کار آسانی نیست. با گذشت زمان، آثاری از فعالیت های انسانی و تغییرات پوسته به تدریج توسط طبیعت زیر آب می رود. با این حال، LiDAR به ما این فرصت را می دهد تا خود را دوباره با "گذشته" آشنا کنیم و از بقایای "گذشته" برای آینده الهام بگیریم.
اگر می خواهید اطلاعات بیشتری در مورد MRJ-Laser بدانید، لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:
دستگاه تمیز کننده لیزر:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
دستگاه علامت گذاری لیزری:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
دستگاه جوش لیزری:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
