LIDAR: o que é e suas aplicações?
O que é um sensor lidar, como o mesmo funciona, quais as vantagens de utilização desta tecnologia e quais suas aplicações.
É isso que você aprenderá com a leitura deste artigo.
O que é um sensor lidar?
LIDAR nada mais é do que uma sigla que significa Light Detection And Ranging (Detecção de luz e alcance).
Ou seja, a tecnologia lidar nada mais é do que uma variação da utilização do sensoriamento remoto, onde que um sensor ativo utiliza as propriedades da luz para efetuar a medição de distâncias.
Sensores LIDAR funcionam de maneira similar aos radares, emitindo um raio laser, que se desloca a velocidade da luz. A diferença de tempo existente entre a emissão do pulso laser e a recepção do sinal refletido possibilita a determinação da posição do objeto no espaço.
No caso dos radares, a única diferente é que ao invés de um raio laser, estes emitem ondas de rádio ou microondas.
Além do termo LIDAR, outros termos podem serem utilizados para a utilização desta tecnologia. Entre eles temos:
- LADAR (Laser Detection and Ranging): utilizado predominantemente em contextos militares;
- Radar laser: termo frequentemente utilizado nos mais diferentes contextos, mesmo a tecnologia LIDAR não utilizando ondas rádio ou microondas, como é o caso da tecnologia radar.
- Sistema de Varredura a Laser e Sistema de Perfilamento a Laser: estes termos são frequentemente utilizados aqui no Brasil para se referir a esta tecnologia.
Como os sensores lidar funcionam?
Os sensores LIDAR, além de um sistema ativo de emissão de um raio laser e recepção do sinal refletido, também utilizam o Posicionamento pelo GNSS e um Sistema de Navegação Inercial (INS).
Ao utilizar estas diferentes tecnologias, os sensores LIDAR conseguem determinar suas posições através da tecnologia GNSS, ao mesmo tempo que utilizam o sistema de navegação inercial para determinar o ângulo de atitude.
Devido a estas diferentes tecnologias que são utilizadas, os sensores LIDAR podem serem utilizados em plataformas móveis ou fixas.
Como o perfilamento laser funciona
Entre os diferentes sistemas laser existentes atualmente, o mais utilizado para a obtenção de informações espaciais é o perfilamento laser, feito através da utilização de uma plataforma laser aerotransportada.
O perfilamento laser consiste na emissão de pulsos laser utilizando uma determinada taxa de frequência. Com isso, enquanto o avião ou drone se desloca é feita uma varredura perpendicular a direção de voo.
Como resultado, um mesmo objeto reflete vários pulsos, o que possibilita uma alta taxa de precisão na utilização desta tecnologia.
Como resultado, o perfilamento laser produz Modelos Digitais do Terreno (MDT) e modelos digitais da superficie (MDS).
Comprimento de onda utilizado pelo sistema LIDAR
O sistema LIDAR utiliza comprimentos de onda compreendidos na região do espectro eletromagnético do infravermelho próximo, utilizando comprimentos de onda que variam entre 0,7µm e 1 000µm.
Quais as vantagens da utilização da tecnologia LIDAR?
Entre as principais vantagens da utilização da tecnologia LIDAR encontram-se:
- Os sensores LIDAR são sensores ativos, que emitem pulsos de energia pertencentes a região do infravermelho próximo, sendo que devido a esta característica não são afetados pela falta de luminosidade, nem por outras variáveis que influenciam no sensoriamento remoto passivo (que depende de fontes de emissão de energia externas);
- Possibilita mapeamentos tridimensionais de alta precisão, que são efetuados com grande velocidade;
- Gera mapas tridimensionais acurados e atualizados.
Aplicações dos sistemas de varredura a laser
Inúmeras áreas encontram vantagens na utilização da tecnologia LIDAR, sendo que normalmente as maiores vantagens encontram-se na realização de levantamentos topográficos e na elaboração de modelos digitais do terreno.
São exemplos de aplicações dos sistemas de varredura a laser:
- Análise de áreas com potencial para a construção de estradas e, na elaboração de projetos de construção das mesmas;
- Análise de áreas com potencial para a construção de linhas de transmissão e, na elaboração de projetos de construção das mesmas;
- Estimativa de variáveis florestais;
- Escavações para extração de minérios;
- Controle do crescimento urbano;
- Observação do fenômeno das marés;
- Na arqueologia.
Por exemplo, no México, a utilização do perfilamento laser possibilitou descobertas memoráveis nas cidades das extintas populações Maia.
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