Kuidas elasid meie esivanemad sellel tohutul maa-alal, kus inimesed on väikesed, kuid järjekindlalt paljunevad? Nad kasvatasid toitu, ehitasid maju, moodustasid hõime, ehitasid linnu ja jätsid jälgi oma olemasolust.
Mälestiste uurimise kaudu saame järeldada muinasrahva eluviisi, sotsiaalset kultuuri ja tehnoloogilise arengu taset. Kuid pärast tuhandeid aastaid pole iidsete jäänuste leidmine lihtne ülesanne.
Kuna aeg toob maailmadesse suure muutuse, võivad kunagised hooned olla sügavale maa sisse mattunud. Olenemata sellest, kas tegemist on tohutu taimestiku või tiheda metsaga, võivad need kergesti blokeerida meie maa-aluse maailma uurimise. LiDAR-tehnoloogia esilekerkimine võib aga aidata meil paljastada maa "loori", et saaksime näha maa kõige originaalsemat "nägu".
Lidar, võimas tööriist reliikviate uurimiseks
20. sajandi alguses läks Briti maadeavastaja Percy Fawceet mitu korda Amazonasesse otsima iidseid tsivilisatsioone, mis seal kunagi eksisteerisid, kuid kadus säilmeid otsides igaveseks Amazonase tihedatesse metsadesse. . Nii kadusid ka Amazonase piirkonna ajaloolised säilmed inimeste vaateväljast koos tolle ühe ekspeditsiooniga.
Hiljuti ajakirjas Nature avaldatud artikkel LIDARi kasutavate teadlaste kohta sai aga lõpuks pildi sellest, kuidas näevad välja iidse linna jäänused Amazonase jõgikonna metsas. Alustuseks vaatame, millised varemed välja näevad.
Näidatud hooned ehitas Kasarabe kogukond ajavahemikul 500-1400 pKr ning need on jäljed endistest majadest, terrassidest, piirdeaedadest ja muudest inimese loodud asjadest. See pilt saadi helikopterilt, mis kandis LIDAR-i üle metsa ja töödeldud pilte.
Aga võib-olla avastate, et see pilt näib tavapärastest aeropiltidest veidi erinev olevat, tegelikult on suurim muutus see - metsad on kadunud.
Vasakul: Aerokaamera pilt metsast Paremal: LIDAR-pilt samast asukohast
Ilma metsa varjuta tulevad nähtavale iidsete hoonete jäljed. Arheoloogiline töö on muutunud palju lihtsamaks. Arvestades, et enne LiDARi tulekut tuli metsajäänustega tutvumiseks õppida looduses ellu jääma ning välitöödel troopilises metsas üles-alla hüppama.
Nüüd on LiDAR-iga arheoloogidel võimalik vältida puude häirimist ja vaadelda iidseid arhitektuuriobjekte selgemalt. Niisiis, kuidas koostatakse topograafiline kaart, mis välistab puude segamise?
Aktiivne pildistamine tumedate nurkade valgustamiseks
Tihe mets, lehed varjavad suurema osa päikesevalgusest, nii et väga vähe päikesevalgust võib puude all maapinnale paista. Taevast vaadeldes pole tavalisel kaameral peaaegu üldse võimalust maapinnast pilti saada ning lehtede vahed on enamasti tumedad varjud.
Kaamera on passiivne pildistamisseade ja kaamera võtab foto tegemiseks vastu välismaailmast kiirgava või peegelduva valguse. LIDAR on aktiivne detektor, mis saadab välja laseri, et tuvastada välismaailma kuju.
Keeruliste maastike, näiteks metsade puhul on endiselt palju laserkiiri, mis võivad puude all maapinnani jõuda. LIDAR-ist saadavad punktipilveandmed saadetakse arvutisse, mis tuvastab, millised andmepunktid on metsast ja millised maapinnast ning seejärel filtreerib punktipilve andmed metsast välja, jättes maapinna topograafia andmed.
LiDARi hangitud punktipilve töötlemata andmed
Punktpilvede arvutiklassifikatsioon (mustad punktid on taimestiku andmepunktid, värvilised punktid maapinna andmepunktid)
Taimestiku punktipilve väljafiltreerimisel saadud palja pinnase kujutis maastikupinnal, mida nimetatakse ka digitaalseks kõrgusmudeliks (DEM)
LiDARi "supervõim" maastiku kaardistamises on selle arheoloogidele üle maailma armunud. 2016. aastal viis pacaunam projekt Guatemalas Maya biosfääri kaitsealal läbi laiaulatusliku LiDAR-uuringu, mille käigus avastati enam kui 60,000 iidset ehitist ja enam kui 100 kilomeetrit kõnniteid. See tulemus viitab maiade tsivilisatsiooni olemasolule piirkonnas, mis koosneb miljonitest inimestest.
Seda tehnoloogiat kasutati ka iidse Liangzhu linna uuringus, kus LIDAR skaneeris kohta ja filtreeris maapinnast taimestiku, et paljastada iidse linna veerajatised, välisseinad ja muud ehitised.
Saate mitte ainult minevikku avastada, vaid ka tulevikku hoiatada
Lisaks LIDARi kasutamisele säilmete tuvastamiseks muudab LIDARi selge maastiku ja maastiku esitus selle kasulikuks ka maalihkete ennetamisel.
Maalihe on üks levinumaid geoloogilisi ohte ning igal aastal kaotavad inimesed maalihkete tõttu oma omadused ja isegi elu. Maalihete tekkemehhanismi mõistmine, maalihke tekke eelkäijate jälgimine ja vastava maalihke prognoosisüsteemi loomine on olulised vahendid maalihkeohu leevendamiseks.
LiDAR kaardistamise teel saadud ülitäpne digitaalne kõrgusmudel (HRDEM) on geoloogidele võimas abimees maalihkemehhanismide analüüsimisel ja varajase hoiatamise mudelite ehitamisel.
Maalihete uurimiseks on uurimismaterjalina vaja suurt hulka maalihkeandmeid. Teadlased on koostanud maalihkete loendi kaarte, kasutades kaugseiresatelliite, LIDAR-i, õhukaameraid ja muid vaatlusvahendeid.
Kaardil on märgitud igas linnaosas toimunud maalihked, maalihke kuju, samuti teave piirkonna sademete ja pinnase tüübi ning maavärina raputamise astme kohta. Maalihke inventuuri kaarti kasutades saab arvutada maalihkete tõenäosust igas linnaosas.
LiDAR-i kaardistusel põhinev maalihkete loendi kaart, erinevad värvialad tähistavad erinevat tüüpi maalihkeid Punane värviplokk väikesel kaardil all paremas nurgas tähistab sügavaid maalihkeid ja sinine värviplokk madalaid maalihkeid.
Enne atekib maalihe, maalihke põhjas tekib teatud kõrgusega tõus ja nõlva pinnale tekivad praod. Taimkatte tõttu ei ole võimalik neid märke palja silma või kaameraga jälgida, kuid LiDAR-i abiga võib see olla hea lahendus sellele probleemile.
LIDAR-iga varustatud mehitamata õhusõidukite pargi kasutuselevõtuga piirkondades, kus on suur maalihke esinemissagedus, parandavad vaatlusandmed tõhusalt meie võimet ja täpsust ennustada maalihkeid, skaneerides ja jälgides katkematult nõlva pinnamorfoloogiat.
Ei ole lihtne ülesanne teada saada, mis teatud maatükil minevikus juhtus. Aja möödudes sukeldub loodus järk-järgult inimtegevuse ja maakoore muutuste jäljed. Küll aga annab LiDAR meile võimaluse end “minevikuga” uuesti kurssi viia ning “mineviku jäänustest” tulevikuks inspiratsiooni leida.
Kui soovite MRJ-Laseri kohta lisateavet saada, külastage:
Laserpuhastusmasin:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Lasermärgistusmasin:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Laserkeevitusmasin:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
