Home / saintek / Apa Itu LIDAR (Light Detection And Ranging) ?

Apa Itu LIDAR (Light Detection And Ranging) ?

kelas-fisika.com – Apa Itu LIDAR (Light Detection And Ranging) ?

Sebelum pergi ke LIDAR, mari kita lihat dulu laser itu sendiri, karena LIDAR beroperasi dengan menggunakan sinar laser. Sehingga memiliki beberapa pengetahuan singkat tentang laser diperlukan untuk memahami konsep LIDAR.

Apa itu laser?

LASER adalah singkatan dari Light Amplification oleh Stimulated Emission of Radiation. Laser adalah perangkat optik yang menghasilkan sinar cahaya intensitas tinggi.

 

Cahaya laser berbeda dengan cahaya biasa. Lampu laser memiliki empat karakteristik unik, yaitu:

Koherensi

Semua foton yang dipancarkan oleh laser berada dalam fase di ruang dan waktu.

Teratur

Semua foton dalam laser akan bergerak ke arah yang sama. Jadi sinar laser terarah.

Monokromatik

Semua foton dalam laser memiliki panjang gelombang yang sama. Jadi sinar laser memiliki satu warna.

Intensitas

Semua energi sinar laser difokuskan pada area kecil. Jadi intensitas atau energi sinar laser sangat tinggi dibandingkan dengan cahaya biasa.

Langkah utama yang terlibat dalam kerja laser

Langkah utama yang terlibat dalam kerja laser adalah penyerapan radiasi, emisi spontan dan emisi terstimulasi.

Proses menyerap energi dari sumber luar disebut penyerapan radiasi. Elektron dalam keadaan energi rendah menyerap energi dari sumber luar dan melompat ke keadaan energi yang lebih tinggi.

Emisi spontan adalah proses dimana elektron dalam keadaan energi lebih tinggi akan kembali ke keadaan energi rendah dengan memancarkan foton. Elektron dalam keadaan tereksitasi atau keadaan tinggi tidak akan bertahan dalam waktu lama. Setelah beberapa saat, mereka jatuh ke keadaan energi rendah dengan melepaskan energi dalam bentuk cahaya. Cahaya yang dipancarkan akibat emisi spontan akan menyebar di ruang angkasa.

Emisi yang dirangsang adalah proses dimana elektron dalam keadaan energi tinggi distimulasi untuk memancarkan cahaya. Dalam emisi terstimulasi, foton eksternal akan berinteraksi langsung dengan elektron keadaan energi yang lebih tinggi dan membuatnya jatuh ke keadaan energi rendah dengan memancarkan cahaya. Cahaya yang dipancarkan akibat emisi yang dirangsang akan menempuh jarak yang jauh tanpa menyebar di tempat.

Cahaya yang dihasilkan oleh laser terutama disebabkan oleh emisi yang terstimulasi. Jadi sinar laser akan menempuh jarak yang lebih jauh tanpa menyebar di ruang angkasa.

Apa itu LIDAR?

LIDAR adalah instrumen yang menggunakan sinar laser untuk mengukur jarak, ukuran dan atribut objek lainnya. LIDAR singkatan dari “Light Detection And Ranging” atau Light Imaging Detection And Ranging “.

LIDAR populer digunakan sebagai teknologi untuk membuat peta resolusi tinggi dengan aplikasi geografi, geologi, geomatika, geomorfologi, arkeologi, seismologi, kehutanan, penginderaan jarak jauh, pemetaan petak laser udara (ALSM), fisika atmosfer, laser altimetri, dan pemetaan kontur. .

LIDAR kadang-kadang disebut sebagai LADAR (Laser Detection And Ranging), pemindaian laser, atau pemindaian 3D.

Lidar dikembangkan pada awal 1960-an, tak lama setelah penemuan laser. Aplikasi pertamanya ada di meteorologi yang digunakan untuk mengukur awan.

Lidar bisa memetakan fitur fisik dengan resolusi yang sangat tinggi. Misalnya, pesawat terbang bisa memetakan medan dengan resolusi 30 cm.

Lidar dapat digunakan secara luas untuk meteorologi dan penelitian atmosfer. Sistem lidar yang dipasang pada satelit dan pesawat terbang melakukan survei dan pemetaan – sebuah contoh terbaru adalah Survei Lelid Riset Terapan Geologi Survei AS Advanced Airborne.

Sistem lidar menggunakan laser yang memancarkan cahaya hijau atau cahaya inframerah dekat. Karena panjang gelombang cahaya ini sangat mencerminkan vegetasi tanaman (spesies tanaman).

 

Sistem lidar terutama digunakan untuk memindai permukaan bumi dan mencatat ketinggian benda seperti pohon dan bangunan di tanah. Hal ini juga digunakan untuk mengukur kerapatan dan tutupan vegetasi. Ketebalan vegetasi yang kurang berarti lebih sedikit tutup sedangkan kerapatan vegetasi lebih banyak berarti lebih banyak penutup.

The lidar bekerja sama dengan GPS (Global Positioning System) atau penerima GPS untuk mengidentifikasi lokasi benda-benda seperti bangunan dan pepohonan.

Sistem lidar mengumpulkan informasi dari darat, dari pesawat terbang, atau dari angkasa (satelit).

Apa itu sistem penginderaan jarak jauh?

Penginderaan jarak jauh berarti memindai Bumi dengan menggunakan pesawat terbang atau satelit untuk mendapatkan informasi tentang hal itu. Sistem lidar juga memindai permukaan bumi untuk mendapatkan informasi tentang pohon atau bangunan. Jadi lidar juga dianggap sebagai sistem penginderaan jarak jauh.

Sensor jarak jauh terdiri dari dua jenis: sensor jarak jauh pasif dan sensor jarak jauh yang aktif.

Sensor jarak jauh pasif

Sensor pasif pasif bergantung pada sumber energi eksternal (matahari) untuk menentukan berbagai karakteristik benda. Misalnya, jika Anda melihat pohon hijau berarti Anda melihat panjang gelombang cahaya hijau yang dipantulkan dari pohon itu. Jadi Anda tergantung pada sinar matahari untuk menentukan warna pohon itu. Tanpa cahaya, Anda tidak bisa melihat benda. Jadi mata kita dianggap sebagai sensor pasif.

Jenis sensor pasif lainnya adalah teleskop optik. Teleskop optik juga bergantung pada sumber cahaya eksternal (sun) untuk mengetahui karakteristik benda.

 

Sensor jarak jauh aktif

Sensor jarak jauh aktif tidak bergantung pada sumber cahaya eksternal untuk menentukan berbagai karakteristik objek. Sensor aktif menghasilkan cahaya sendiri. Lampu ini digunakan untuk menentukan jarak, tinggi atau atribut benda lainnya.

Lidar juga tidak bergantung pada sumber cahaya eksternal (sun). Lidar itu sendiri menghasilkan sinar laser untuk menentukan jarak, tinggi atau atribut benda lainnya.

Jenis lidars

Lidars terutama terdiri dari tiga jenis:

  • Lidar Penjelajah
  • DIAL
  • lidar Doppler

Lidar Penjelajah

Seperti radar, penemu jarak lidar memancarkan pulsa ringan dan mengukur interval waktu antara saat cahaya dipancarkan dan saat cahaya yang dipantulkan terdeteksi. Penemu jarak lidar digunakan untuk menentukan jarak ke objek.

Baik radar dan penjelajah jarak jauh menggunakan energi yang dipantulkan dari sebuah objek untuk menentukan jarak ke objek itu. Namun, jenis energi yang digunakan masing-masing berbeda.

 

Sebuah lidar menggunakan cahaya atau radiasi yang tampak di sinar ultraviolet atau inframerah dekat sedangkan radar menggunakan gelombang mikro.

Penemu jarak lidar mengirimkan sinar laser. Bila sinar laser atau sinyal ini menyentuh objek, objek itu kemudian mencerminkan beberapa energi cahaya laser. Energi laser tercermin ini kemudian diterima oleh sumber dan digunakan untuk menentukan jarak ke objek itu.

DIAL

DIAL singkatan dari Differential Absorption Lidar. Lempengan penyerapan diferensial digunakan untuk mengukur densitas, suhu, dan tekanan aerosol dan trace gas di atmosfer.

Lidar penyerapan diferensial menggunakan dua sinar laser dengan panjang gelombang yang berbeda untuk mengukur distribusi ozon di atas kolom udara dari 20 km sampai 50 km di stratosfer.

Untuk memilih molekul tertentu di atmosfer, dua sinar laser dengan panjang gelombang yang berbeda diterapkan. Panjang gelombang sinar laser pertama diserap dan disebarkan oleh molekul target. Panjang gelombang sinar laser kedua hanya tersebar oleh molekul target.

Panjang gelombang sinar laser yang diserap dan disebarkan oleh molekul target disebut “on” panjang gelombang. Di sisi lain, panjang gelombang sinar laser yang hanya tersebar oleh molekul target disebut “off” panjang gelombang.

Rasio panjang gelombang “on” terhadap panjang gelombang “off” kekuatan sinyal kembali terkait dengan karakteristik penyerapan (yang pada gilirannya bergantung pada suhu, kerapatan, dan tekanan) gas target.

Melacak gas dan aerosol

Sebagian besar atmosfer bumi terdiri dari oksigen (21%) dan nitrogen (78%). Sisanya 1% dari gas atmosfer dikenal sebagai trace gas.

Aerosol adalah partikel padat sesaat atau tetesan cairan yang tersuspensi di atmosfer. Aerosol bisa alami atau buatan manusia. Tingkat aerosol yang meningkat dapat memiliki efek buruk terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

Aerosol menunjukkan efek berikut terhadap lingkungan dan kesehatan manusia:

  • Aerosol bisa mengubah iklim bumi.
  • Aerosol dapat merusak vegetasi dan mengurangi hasil panen.
  • Aerosol dapat menyebabkan masalah pernafasan.

Jadi mempelajari kuantitas dan komposisi aerosol di atmosfer sangat penting untuk melindungi lingkungan dan diri kita.

lidar Doppler

Sistem lidar yang mengukur kecepatan dan arah suatu benda disebut Doppler lidar.

lidar Doppler  menggunakan pergeseran doppler untuk mengukur kecepatan dan arah target. Efek Doppler atau pergeseran Doppler adalah perubahan panjang gelombang gelombang cahaya saat target bergerak menuju sumber arus lidar (atau menjauh dari sumber arus).

lidar Doppler  biasanya digunakan untuk mengukur kecepatan angin (kecepatan dan arah). The doppler lidar mengamati pergerakan aerosol seperti debu menit dan partikel lainnya di udara dan mengukur kecepatan dan arah angin berdasarkan gerakan itu.

Aplikasi dari lidar

Lidars memiliki beragam aplikasi. Aplikasi yang paling umum dari lidars adalah:

  • Pertanian
  • Arkeologi
  • Kendaraan otonom
  • Geologi dan ilmu sosial
  • Biologi dan konservasi
  • Penginderaan jauh dan meteorologi atmosfer
  • Penegakan hukum
  • Militer
  • Pertambangan
  • Fisika dan astronomi
  • Robotika
  • Penerbangan luar angkasa
  • Survei
  • Mengangkut

Check Also

apa itu fisika

Apa itu Fisika ?

kelas-fisika.com – apa itu fisika ? Definisi kamus, fisika diartikan sebagai “studi materi, energi, dan …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com