LiDAR はどのようにして木々を透視するのでしょうか?

LiDAR が木々を透視する仕組みを理解する

LiDAR入門

LiDAR は、Light Detection and Ranging (光検出と測距) の略で、パルスレーザーの光を使用して地球までのさまざまな距離を測定するリモートセンシング方法です。この技術は、地球の形状と表面特性に関する正確な 3 次元情報を生成します。

動作原理

LiDAR は、地面に向かってレーザー パルスを発射することで機能します。これらのパルスが地表に当たると、その一部は植物の隙間を貫通し、その下の地面に到達します。次に、LiDAR システムは各パルスがセンサーに跳ね返るまでの時間を測定します。この時間は「飛行時間」と呼ばれ、各パルスが移動した距離を計算するために使用されます。

LiDARが木々を透視する仕組み

• 複数の反射: LiDAR システムは、複数の反射を記録できます。レーザー パルスが木に当たったとき、完全に吸収または反射されない場合があります。代わりに、パルスの一部が下方へと移動し続け、最終的に地面に到達します。その後、センサーは、木の上部、枝、地面など、さまざまな高さからの複数の反射を記録します。
• 高パルスレート:最新の LiDAR システムは、1 秒間に数千のパルスを発します。この高パルスレートにより、一部のパルスが密集した葉を通り抜けて地面に到達する可能性が高くなります。
• ポイント クラウド密度: LiDAR によって生成されるデータ ポイントの集合であるポイント クラウドの密度は、重要な役割を果たします。密度が高いほど、データ ポイントの数が多くなり、植生の下の地表をキャプチャできる可能性が高くなります。

アプリケーション

木を透視することは、次のような用途で特に役立ちます。

• 森林管理と計画
• 森林地帯の地形図作成
• 考古学、森林の樹冠の下に隠された構造物を発見する
• 都市計画と農村計画

結論

LiDAR が木々を透視できるのは、複数の反射、高パルス レート、高密度のポイント クラウドを使用しているためです。この機能により、LiDAR はさまざまな分野で非常に役立つツールとなり、植物が密集した地域でも地球の表面の詳細で正確な 3D 表現を提供します。