Une introduction au LIDAR – InformatiKKa

Tamara Wilhite est rédactrice technique, ingénieure industrielle, mère de deux enfants et auteure publiée de science-fiction et d’horreur.

Qu’est-ce que le Lidar ?

RADAR signifie détection et télémétrie radio. Le radar s’appuie sur les ondes radio ou RF pour détecter la vitesse, l’angle et la distance des cibles. Lidar est une modification du terme radar bien connu, bien qu’il ait été développé deux décennies plus tard. Le lidar n’est pas une forme de radar. Au lieu de cela, il s’agit d’un système de détection qui utilise les mêmes principes que le radar mais qui utilise des lasers ou de la lumière au lieu de signaux radio ou RF. C’est pourquoi Lidar ou LiDAR signifie détection et télémétrie de la lumière.

Comment fonctionne Lidar ?

Les systèmes lidar ne reçoivent pas la lumière solaire réfléchie. Au lieu de cela, ils génèrent une impulsion lumineuse et attendent le retour du signal lumineux. Il utilise le temps de retour pour calculer à quelle distance se trouve l’élément terrestre en dessous. Le lidar devient moins précis à mesure que la cible est éloignée. Cela peut être dû au fait que l’eau présente dans l’atmosphère peut interférer avec le signal, que les plantes absorbent une partie du signal et que la vitesse de déplacement du véhicule qui le transporte peut entraîner un déplacement oblique des signaux réfléchis. Les systèmes Lidar compensent en envoyant de nombreux points de données qui sont consolidés pour créer une image. Les systèmes lidar pourraient envoyer jusqu’à un million d’impulsions par seconde.

Comment le Lidar est-il utilisé ?

Les systèmes lidar combinés à des récepteurs GPS sont transportés sous les avions, les drones et les hélicoptères pour créer des cartes 3D précises. Le Lidar topographique, un Lidar qui cartographie les terres, utilise des lasers dans le proche infrarouge avec des longueurs d’onde de 900 à 1060 nanomètres. Le LIDAR bathymétrique cartographie les éléments aquatiques tels que les rivières, les marais et les fonds marins peu profonds. Ce type de Lidar utilise une lumière verte d’environ 500 nanomètres qui peut pénétrer dans l’eau. Cela explique pourquoi le Lidar est régulièrement utilisé pour l’arpentage.

DEM ou modèle d’élévation numérique fait spécifiquement référence à la capture de données d’élévation. Cette information est nécessaire pour construire des routes et des ponts.

Les informations des relevés Lidar sont utilisées pour cartographier les plaines inondables, créer des modèles d’inondation et déterminer les risques d’inondation. Il peut suivre les variations de densité des matériaux, de sorte qu’il peut suivre les changements de pente et l’érosion côtière.

Le lidar peut être utilisé lorsque nous voulons déterminer la quantité et le type de couverture végétale dans une zone. Le motif réfléchissant des arbres en fleurs est très différent des plaines herbeuses. Le lidar peut être utilisé pour suivre les espèces végétales envahissantes et la santé d’un écosystème. Les informations des systèmes Lidar peuvent être utilisées pour surveiller l’érosion côtière et la quantité de carbone qu’une forêt absorbe.

De plus, Lidar permet une classification précise de l’utilisation des terres. Il aide les planificateurs à déterminer quelles terres sont soumises à l’agriculture, à l’élevage, à l’habitation humaine ou restent sauvages. Le lidar peut aider les planificateurs à suivre l’impact de l’activité humaine et à déterminer quelles zones restent sauvages et devraient être interdites au développement. Ils peuvent également voir quelles zones sont les moins productives et autorisées à se régénérer.

Le lidar est adopté rapidement dans l’industrie forestière. Le lidar commence à être utilisé pour cartographier la quantité de bois mort disponible pour les incendies de forêt potentiels afin que les services d’incendie puissent s’engager dans une gestion proactive des incendies. Lidar leur permet également de déterminer où les arbres sont surpeuplés ou meurent afin qu’ils puissent être enlevés avant qu’une infestation ne se propage ou que la qualité du bois ne diminue.

Les cartes d’élévation du Lidar et les cartes des zones d’exposition au soleil peuvent être utilisées par les agriculteurs pour déterminer quelle zone aura le rendement le plus élevé. Les données sur la croissance de la végétation permettent aux agriculteurs de déterminer les endroits qui ont besoin d’engrais et ceux qui se portent bien. Le même type d’analyse de données est utilisé pour déterminer les meilleurs emplacements pour les panneaux solaires.

Parce que Lidar est à la fois précis et perce la végétation, il peut souvent détecter des choses cachées par la végétation. Cela explique pourquoi le Lidar est de plus en plus utilisé en archéologie, bien qu’il soit complété par un radar à pénétration de sol.

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La capacité de Lidar à cartographier rapidement une zone a conduit à son utilisation pour cartographier les scènes de crime avec une perturbation minimale de la circulation.

La capacité de détecter les molécules près de la surface signifie qu’elle peut aider à la découverte de gisements minéraux. C’est pourquoi le Lidar est régulièrement utilisé dans les industries pétrolières, gazières et minières.

L’une des applications les plus prometteuses du Lidar concerne les voitures autonomes. Le lidar n’est pas nouveau dans l’industrie automobile. Le lidar a été utilisé par les systèmes de régulation de vitesse pour maintenir la vitesse définie pendant que le conducteur guide le véhicule. Lidar est maintenant utilisé pour remplacer le pilote. Les voitures autonomes utilisent des scanners Lidar de base pour détecter les obstacles et naviguer dans les rues. Comme les systèmes de régulateur de vitesse, il mesure les changements de vitesse du véhicule, par exemple lorsqu’il doit ralentir en descente. Le système LIDAR surveille également les mouvements erratiques des voitures environnantes afin qu’il puisse théoriquement claquer sur les freins avant qu’ils ne frappent. Cependant, LIDAR ne peut pas faire le travail tout seul. Les systèmes Lidar ne peuvent pas lire les panneaux de signalisation ou les feux de circulation. C’est pourquoi les voitures autonomes ont également besoin de caméras visuelles et de radars.

Cet article est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur. Le contenu est uniquement à des fins d’information ou de divertissement et ne remplace pas un conseil personnel ou un conseil professionnel en matière commerciale, financière, juridique ou technique.

© 2019 Tamara Wilhite

Tim Truzy des États-Unis le 25 février 2019 :

Article intéressant Tamara. Lidar présente de nombreux avantages prometteurs pour la science et la personne ordinaire. J’ai vu dans une émission scientifique comment le lidar a aidé les archéologues à découvrir une ville ancienne jusqu’alors inconnue au Pérou.

Récemment, j’ai lu un article sur l’invention des voitures volantes, que les constructeurs espèrent proposer au public. Peut-être utiliseront-ils cette technologie.

En tout cas, vous avez bien expliqué la technologie et fourni un article utile pour les curieux du sujet.

Merci.

Cordialement,

Tim