Як жили наші предки на цьому величезному просторі землі, де люди маленькі, але наполегливо розмножуються? Вони вирощували їжу, будували будинки, створювали племена, будували міста та залишали сліди свого існування.
Досліджуючи пам’ятки, ми можемо зробити висновок про спосіб життя, соціальну культуру та рівень технічного розвитку давніх людей. Однак через тисячі років знайти останки, залишені стародавніми, непросте завдання.
Оскільки час приносить великі зміни у світи, колишні будівлі могли бути глибоко поховані в землі. Чи то величезна рослинність, чи густі ліси, вони можуть легко заблокувати наше дослідження підземного світу. Однак поява технології LiDAR може допомогти нам розкрити наземну «завісу», щоб ми могли побачити найоригінальніше «обличчя» землі.
Лідар, потужний інструмент для дослідження реліквій
На початку 20-го століття британський дослідник Персі Фосіт кілька разів відвідував Амазонку в пошуках стародавніх цивілізацій, які колись існували на цій землі, щоб назавжди загубитися в густих лісах Амазонки під час його пошуків реліквій. . Таким чином, історичні реліквії регіону Амазонки зникли з поля зору людей разом з тією єдиною експедицією.
Однак у нещодавній статті, опублікованій в журналі Nature, вчені за допомогою LIDAR нарешті отримали картину того, як виглядають залишки стародавнього міста в лісі басейну річки Амазонка. Почнемо з огляду на те, як виглядають руїни.
Показані будівлі були побудовані громадою Касарабе між 500-1400 р. н. е. і є слідами колишніх будинків, терас, парканів та інших рукотворних речей. Це зображення було отримано з вертольота, який перевозив LIDAR над лісом, і зображень було оброблено.
Але, можливо, ви побачите, що ця картинка дещо відрізняється від звичайних аерофотознімків, насправді найбільша зміна полягає в тому, що ліс втрачено.
Ліворуч: знімок лісу, зроблений аерофотокамерою. Праворуч: зображення того ж місця на LIDAR
Без тіні лісу видно сліди стародавніх будівель. Археологічні роботи значно полегшилися. Враховуючи, що до появи LiDAR, щоб досліджувати залишки лісу, потрібно було навчитися виживати в дикій природі та стрибати вгору та вниз у тропічному лісі під час польових робіт.
Тепер за допомогою LiDAR археологи зможуть уникнути турбування дерев і більш чітко спостерігати за стародавніми архітектурними об’єктами. Отже, як складається топографічна карта, що виключає перешкоди дерев?
Активне зображення для освітлення темних кутів
Густий ліс, листя блокує більшу частину сонячного світла, тому дуже мало сонячного світла може світити на землю під деревами. При спостереженні з неба звичайним фотоапаратом майже неможливо отримати зображення землі, а прогалини в листі — це переважно темні тіні.
Камера є пасивним обладнанням для обробки зображень, і камера отримує світло, що випромінюється або відбивається від зовнішнього світу, щоб сформувати фотографію. LIDAR — це активний детектор, який посилає лазер для визначення форми зовнішнього світу.
Для таких складних ландшафтів, як ліси, все ще є багато лазерних променів, які можуть досягати землі під деревами. Дані хмари точок із LIDAR надсилаються на комп’ютер, який визначає, які точки даних походять із лісу, а які – із землі, а потім фільтрує дані хмари точок із лісу, залишаючи дані топографії землі.
Необроблені дані хмари точок, отримані LiDAR
Комп’ютерна класифікація хмар точок (чорні точки – точки даних для рослинності, кольорові – точки даних для поверхні землі)
Зображення оголеного ґрунту на поверхні місцевості, отримане після фільтрації хмари точок рослинності, також називається цифровою моделлю висоти (ЦМР)
«Надпотужність» LiDAR у картографуванні місцевості привернула увагу археологів у всьому світі. У 2016 році проект pacaunam провів широкомасштабне дослідження біосферного заповідника Майя в Гватемалі за допомогою технології LiDAR, під час якого було виявлено понад 60000 стародавніх споруд і понад 100 кілометрів дамб. Цей результат свідчить про існування цивілізації майя в регіоні, що складається з мільйонів людей.
Цю технологію також використовували в дослідженні стародавнього міста Лянчжу, де LIDAR просканував це місце та відфільтрував рослинність на землі, щоб виявити водні споруди, зовнішні стіни та інші споруди стародавнього міста.
Ви можете не тільки відкрити минуле, але й попередити майбутнє
На додаток до використання LIDAR для виявлення реліктів, чітке представлення LIDAR місцевості та ландшафту також робить його корисним для запобігання зсувів.
Зсув є однією з поширених геологічних небезпек, і щороку люди втрачають своє майно і навіть життя через зсуви. Розуміння механізму утворення зсувів, спостереження за передвісниками виникнення зсувів і створення відповідної системи прогнозування зсувів є важливими інструментами для пом’якшення небезпеки зсувів.
Високоточна цифрова модель висоти (HRDEM), отримана за допомогою картографування LiDAR, є потужним помічником для геологів у аналізі механізмів зсувів і створенні моделей раннього попередження.
Для дослідження зсувів необхідна велика кількість даних про зсуви як дослідницький матеріал. Вчені створили карти зсувів за допомогою супутників дистанційного зондування, LIDAR, аерофотокамер та інших засобів спостереження.
На карті вказано розташування минулих зсувів у кожному районі, форму зсувів, а також містить інформацію про кількість опадів і тип ґрунту в цьому районі, ступінь землетрусів. Використовуючи карту інвентаризації зсувів, можна розрахувати ймовірність зсувів у кожному районі.
Карта інвентаризації зсувів на основі картографування LiDAR, різні кольорові області представляють різні типи зсувів. Червоний кольоровий блок на маленькій карті в нижньому правому куті представляє глибокі зсуви, а синій кольоровий блок представляє неглибокі зсуви.
Перед авідбувається зсув, у підошві зсуву утворюється певна висота підняття і на поверхні схилу утворюються тріщини. Через рослинний покрив неможливо спостерігати ці знаки неозброєним оком або камерою, але за допомогою LiDAR можна вирішити цю проблему.
Завдяки розгортанню парку оснащених LIDAR БПЛА в районах з високою частотою зсувів дані спостережень ефективно покращать нашу здатність і точність прогнозування зсувів шляхом безперервного сканування та спостереження за морфологією поверхні схилу.
З'ясувати, що відбувалося в минулому на певній ділянці землі, нелегка справа. З плином часу сліди людської діяльності та зміни земної кори поступово занурюються природою. Проте LiDAR дає нам можливість заново познайомитися з «минулим» і знайти натхнення для майбутнього в залишках «минулого».
Якщо ви хочете дізнатися більше про MRJ-Laser, відвідайте:
Машина для лазерного очищення:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Машина лазерного маркування:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Лазерний зварювальний апарат:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
