كيف عاش أسلافنا على هذه المساحة الشاسعة من الأرض حيث يكون البشر صغارًا ولكنهم يتكاثرون بعناد؟ لقد زرعوا الطعام ، وبنوا البيوت ، وشكلوا القبائل ، وبنوا المدن ، وتركوا آثارًا لوجودهم.
من خلال استكشاف الآثار ، يمكننا استنتاج طريقة الحياة والثقافة الاجتماعية ومستوى التطور التكنولوجي للشعوب القديمة. ومع ذلك ، بعد آلاف السنين ، فإن العثور على الرفات التي خلفها القدماء ليس بالمهمة السهلة.
لأن الوقت يجلب تغييرًا كبيرًا في العوالم ، فقد تكون المباني السابقة قد دفنت بعمق في الأرض. سواء كانت نباتات شاسعة أو غابات كثيفة ، يمكنهم بسهولة منع استكشافنا للعالم تحت الأرض. ومع ذلك ، فإن ظهور تقنية LiDAR يمكن أن يساعدنا في الكشف عن "حجاب" الأرض ، حتى نتمكن من رؤية "الوجه" الأكثر أصالة للأرض.
Lidar ، أداة قوية لاستكشاف الآثار
في بداية القرن العشرين ، ذهب المستكشف البريطاني بيرسي فوسيت إلى منطقة الأمازون عدة مرات بحثًا عن الحضارات القديمة التي كانت موجودة في تلك الأرض ، لتضيع إلى الأبد في غابات الأمازون الكثيفة أثناء بحثه عن الآثار. . وهكذا ، اختفت الآثار التاريخية لمنطقة الأمازون من وجهة نظر الناس مع تلك الرحلة الاستكشافية الواحدة.
ومع ذلك ، فإن ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature ، العلماء الذين يستخدمون LIDAR ، حصلوا أخيرًا على صورة لما تبدو عليه بقايا مدينة قديمة في غابة حوض نهر الأمازون. لنبدأ برؤية شكل الأنقاض.
تم بناء المباني المعروضة بواسطة مجتمع Kasarabe بين 500-1400 بعد الميلاد وهي آثار لمنازل سابقة وتراسات وأسوار وأشياء أخرى من صنع الإنسان. تم الحصول على هذه الصورة من طائرة هليكوبتر تحمل LIDAR فوق الغابة وصور تمت معالجتها بعد ذلك.
لكن ربما ستجد أن هذه الصورة تبدو مختلفة قليلاً عن الصور الجوية المعتادة ، في الواقع أكبر تغيير هو أن - الغابة تضيع.
على اليسار: صورة الكاميرا الجوية للغابة على اليمين: صورة LIDAR لنفس الموقع
بدون ظل الغابة ، تظهر آثار المباني القديمة. أصبح العمل الأثري أسهل بكثير. بالنظر إلى أنه قبل ظهور LiDAR ، من أجل استكشاف بقايا الغابة ، كان على المرء أن يتعلم البقاء على قيد الحياة في البرية والقفز صعودًا وهبوطًا في الغابة الاستوائية أثناء العمل الميداني.
الآن مع LiDAR ، سيتمكن علماء الآثار من تجنب إزعاج الأشجار ومراقبة المواقع المعمارية القديمة بشكل أكثر وضوحًا. إذن ، كيف يتم رسم الخريطة الطبوغرافية التي تستبعد تداخل الأشجار؟
التصوير النشط لإضاءة الزوايا المظلمة
غابة كثيفة ، تحجب الأوراق معظم ضوء الشمس ، لذلك القليل جدًا من ضوء الشمس يمكن أن يلمع على الأرض تحت الأشجار. عند المراقبة من السماء ، لا توجد طريقة تقريبًا لكاميرا عادية للحصول على صورة للأرض ، وتكون الفجوات الموجودة في الأوراق عبارة عن ظلال داكنة في الغالب.
الكاميرا عبارة عن جهاز تصوير سلبي ، وتستقبل الكاميرا الضوء المنبعث أو المنعكس من العالم الخارجي من أجل تكوين صورة. LIDAR هو كاشف نشط ، يرسل الليزر لاكتشاف شكل العالم الخارجي.
بالنسبة إلى المناظر الطبيعية المعقدة مثل الغابات ، لا يزال هناك العديد من أشعة الليزر التي يمكن أن تصل إلى الأرض تحت الأشجار. يتم إرسال بيانات سحابة النقطة من LIDAR إلى الكمبيوتر ، والذي يحدد نقاط البيانات من الغابة وأيها من الأرض ، ثم يقوم بتصفية بيانات سحابة النقطة من الغابة ، تاركًا بيانات طبوغرافيا الأرض.
تم الحصول على بيانات سحابة النقطة الأولية بواسطة LiDAR
تصنيف الكمبيوتر لسحب النقاط (النقاط السوداء هي نقاط بيانات للنباتات ، والنقاط الملونة هي نقاط بيانات لسطح الأرض)
تم الحصول على صورة التربة العارية على سطح التضاريس بعد تصفية سحابة نقطة الغطاء النباتي ، والتي تسمى أيضًا نموذج الارتفاع الرقمي (DEM)
"القوة العظمى" لليدار في رسم خرائط التضاريس جعلتها محببة لعلماء الآثار في جميع أنحاء العالم. في عام 2016 ، أجرى مشروع pacaunam مسحًا واسع النطاق لـ LiDAR لمحمية Maya Biosphere Reserve في غواتيمالا ، والتي كشفت عن أكثر من 60 ، 000 من الهياكل القديمة وأكثر من 100 كيلومتر من الجسور. تشير هذه النتيجة إلى وجود حضارة المايا في المنطقة تتكون من ملايين الناس.
تم استخدام هذه التقنية أيضًا في مسح مدينة Liangzhu القديمة ، حيث قام LIDAR بمسح الموقع وتصفية الغطاء النباتي على الأرض للكشف عن مرافق المياه والجدران الخارجية وغيرها من الهياكل للمدينة القديمة.
لا يمكنك اكتشاف الماضي فحسب ، بل يمكنك أيضًا تحذير المستقبل
بالإضافة إلى استخدام LIDAR لاكتشاف الآثار ، فإن تمثيل LIDAR الواضح للتضاريس والمناظر الطبيعية يجعله مفيدًا أيضًا في منع الانهيارات الأرضية.
الانهيار الأرضي هو أحد المخاطر الجيولوجية الشائعة ، ويفقد الناس كل عام ممتلكاتهم وحتى حياتهم بسبب الانهيارات الأرضية. إن فهم آلية تولد الانهيارات الأرضية ، ومراقبة السلائف لحدوث الانهيارات الأرضية وإنشاء نظام تنبؤ بالانهيار الأرضي المقابل هي أدوات مهمة للتخفيف من مخاطر الانهيارات الأرضية.
يعد نموذج الارتفاع الرقمي عالي الدقة (HRDEM) الذي تم الحصول عليه عن طريق رسم خرائط LiDAR مساعدًا قويًا للجيولوجيين لتحليل آليات الانهيارات الأرضية وبناء نماذج الإنذار المبكر.
للبحث في الانهيارات الأرضية ، هناك حاجة إلى قدر كبير من بيانات الانهيارات الأرضية كمواد بحثية. قام العلماء ببناء خرائط جرد الانهيارات الأرضية باستخدام أقمار الاستشعار عن بعد ، و LIDAR ، والكاميرات الجوية ووسائل المراقبة الأخرى.
تشير الخريطة إلى موقع الانهيارات الأرضية السابقة في كل منطقة ، وشكل الانهيار الأرضي ، وتحتوي أيضًا على معلومات حول هطول الأمطار ونوع التربة في المنطقة ، ودرجة اهتزاز الزلزال. باستخدام خريطة جرد الانهيارات الأرضية ، يمكن للمرء حساب احتمالية حدوث انهيارات أرضية في كل منطقة.
خريطة جرد الانزلاقات الأرضية استنادًا إلى خرائط LiDAR ، تمثل مناطق الألوان المختلفة أنواعًا مختلفة من الانهيارات الأرضية. تمثل كتلة اللون الأحمر في الخريطة الصغيرة في الزاوية اليمنى السفلية انهيارات أرضية عميقة وتمثل كتلة اللون الأزرق انهيارات أرضية ضحلة.
قبليحدث الانهيار الأرضي ، وسيتم تشكيل ارتفاع معين من الارتفاع في الجزء السفلي من الانهيار الأرضي وسيتم إنشاء تشققات على سطح المنحدر. نظرًا لتغطية الغطاء النباتي ، لا توجد طريقة لمراقبة هذه العلامات بالعين المجردة أو الكاميرا ، ولكن بمساعدة LiDAR يمكن أن يكون حلاً جيدًا لهذه المشكلة.
من خلال نشر أسطول من الطائرات بدون طيار المجهزة بنظام LIDAR في المناطق ذات معدل حدوث الانهيارات الأرضية المرتفعة ، ستعمل بيانات المراقبة بشكل فعال على تحسين قدرتنا ودقة في التنبؤ بالانهيارات الأرضية عن طريق مسح ومراقبة التشكل السطحي للمنحدر دون انقطاع.
ليس من السهل معرفة ما حدث في الماضي على قطعة أرض معينة. مع مرور الوقت ، تغمر الطبيعة تدريجياً آثار النشاط البشري والتغيرات القشرية. ومع ذلك ، يمنحنا LiDAR الفرصة لإعادة تعريف أنفسنا بـ "الماضي" وإيجاد الإلهام للمستقبل من بقايا "الماضي".
إذا كنت تريد معرفة المزيد من المعلومات حول MRJ-Laser ، فيرجى زيارة:
آلة التنظيف بالليزر:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
آلة النقش بالليزر:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
آلة اللحام بالليزر:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
