Comment nos ancêtres vivaient-ils sur cette vaste étendue de terre où les humains sont petits mais se reproduisent avec ténacité ? Ils cultivaient de la nourriture, construisaient des maisons, formaient des tribus, bâtissaient des villes et laissaient des traces de leur existence.
A travers l'exploration des monuments, nous sommes en mesure de déduire le mode de vie, la culture sociale et le niveau de développement technologique des peuples anciens. Cependant, après des milliers d'années, trouver les restes laissés par les anciens n'est pas une tâche facile.
Parce que le temps apporte un grand changement aux mondes, les anciens bâtiments ont peut-être été profondément enfouis dans le sol. Qu'il s'agisse de vastes végétations ou de forêts denses, ils peuvent facilement bloquer notre exploration du monde souterrain. Cependant, l'émergence de la technologie LiDAR peut nous aider à découvrir le "voile" terrestre, afin que nous puissions voir le "facial" le plus original de la terre.
Lidar, un outil puissant pour explorer les reliques
Au début du XXe siècle, l'explorateur britannique Percy Fawceet s'est rendu plusieurs fois en Amazonie à la recherche des anciennes civilisations qui existaient autrefois sur cette terre, pour se perdre à jamais dans les forêts denses de l'Amazonie lors de sa recherche des reliques. . Ainsi, les reliques historiques de la région amazonienne ont disparu de la vue des gens avec cette expédition.
Cependant, un article récent publié dans la revue Nature, des scientifiques utilisant LIDAR, a finalement obtenu une image de ce à quoi ressemblent les vestiges d'une ville antique dans la forêt du bassin de l'Amazone. Commençons par voir à quoi ressemblent les ruines.
Les bâtiments présentés ont été construits par la communauté Kasarabe entre 500-1400 après JC et sont des traces d'anciennes maisons, terrasses, clôtures et autres éléments artificiels. Cette image a été obtenue à partir d'un hélicoptère transportant un LIDAR au-dessus de la forêt et des images post-traitées.
Mais peut-être trouverez-vous que cette image semble être un peu différente des images aériennes habituelles, en fait le plus grand changement est que - les bois sont perdus.
Gauche : Image de caméra aérienne de la forêt Droite : Image LIDAR du même endroit
Sans l'ombre de la forêt, les traces des bâtiments anciens deviennent visibles. Le travail archéologique est devenu beaucoup plus facile. Considérant qu'avant l'avènement du LiDAR, pour explorer les vestiges de la forêt, il fallait apprendre à survivre dans la nature et sauter dans la forêt tropicale lors des travaux de terrain.
Désormais, grâce au LiDAR, les archéologues pourront éviter le dérangement des arbres et observer plus clairement les sites architecturaux anciens. Alors, comment la carte topographique qui exclut l'interférence des arbres est-elle dessinée ?
Imagerie active pour éclairer les coins sombres
Forêt dense, les feuilles bloquent la majeure partie de la lumière du soleil, donc très peu de lumière du soleil peut briller sur le sol sous les arbres. Lors de l'observation depuis le ciel, il n'y a presque aucun moyen pour une caméra ordinaire d'obtenir une image du sol, et les lacunes dans les feuilles sont principalement des ombres sombres.
La caméra est un équipement d'imagerie passif, et la caméra reçoit la lumière émise ou réfléchie par le monde extérieur afin de former une photo. Le LIDAR est un détecteur actif qui envoie un laser pour détecter la forme du monde extérieur.
Pour les paysages complexes comme les forêts, il existe encore de nombreux rayons laser qui peuvent atteindre le sol sous les arbres. Les données de nuage de points du LIDAR sont envoyées à l'ordinateur, qui identifie quels points de données proviennent de la forêt et lesquels proviennent du sol, puis filtre les données de nuage de points de la forêt, laissant les données de topographie du sol.
Données brutes de nuages de points acquises par LiDAR
Classification informatique des nuages de points (les points noirs sont des points de données pour la végétation, les points colorés sont des points de données pour la surface du sol)
L'image du sol nu sur la surface du terrain obtenue après filtrage du nuage de points de végétation, également appelée modèle numérique d'élévation (DEM)
La "superpuissance" du LiDAR dans la cartographie du terrain l'a fait aimer des archéologues du monde entier. En 2016, le projet pacaunam a mené une étude LiDAR à grande échelle de la réserve de biosphère maya au Guatemala, qui a découvert plus de 60 000 structures anciennes et plus de 100 kilomètres de chaussées. Ce résultat suggère l'existence d'une civilisation maya dans la région composée de millions de personnes.
Cette technologie a également été utilisée dans l'étude de l'ancienne ville de Liangzhu, où le LIDAR a scanné le site et filtré la végétation au sol pour révéler les installations hydrauliques, les murs extérieurs et d'autres structures de l'ancienne ville.
Non seulement vous pouvez découvrir le passé, mais vous pouvez aussi avertir l'avenir
En plus de l'utilisation du LIDAR pour détecter les reliques, la représentation claire du terrain et du paysage par le LIDAR le rend également utile dans la prévention des glissements de terrain.
Les glissements de terrain sont l'un des risques géologiques les plus courants et chaque année, des personnes perdent leurs biens et même leur vie à cause des glissements de terrain. Comprendre le mécanisme de génération des glissements de terrain, observer les précurseurs de l'occurrence des glissements de terrain et établir un système de prévision des glissements de terrain correspondant sont des outils importants pour atténuer les risques de glissement de terrain.
Le modèle numérique d'élévation de haute précision (HRDEM) obtenu par cartographie LiDAR est une aide puissante pour les géologues pour analyser les mécanismes de glissement de terrain et construire des modèles d'alerte précoce.
Pour effectuer des recherches sur les glissements de terrain, une grande quantité de données sur les glissements de terrain est nécessaire comme matériel de recherche. Les scientifiques ont construit des cartes d'inventaire des glissements de terrain à l'aide de satellites de télédétection, de LIDAR, de caméras aériennes et d'autres moyens d'observation.
La carte indique l'emplacement des glissements de terrain passés dans chaque district, la forme du glissement de terrain, et contient également des informations sur les précipitations et le type de sol dans la région, ainsi que le degré de tremblement de terre. En utilisant la carte d'inventaire des glissements de terrain, on peut calculer la probabilité de glissements de terrain dans chaque district.
Carte d'inventaire des glissements de terrain basée sur la cartographie LiDAR, différentes zones de couleur représentent différents types de glissements de terrain Le bloc de couleur rouge dans la petite carte dans le coin inférieur droit représente les glissements de terrain profonds et le bloc de couleur bleu représente les glissements de terrain peu profonds.
Avant unglissement de terrain se produit, une certaine hauteur de soulèvement se formera au bas du glissement de terrain et des fissures seront créées à la surface de la pente. En raison de la couverture végétale, il n'y a aucun moyen d'observer ces signes à l'œil nu ou avec une caméra, mais avec l'aide du LiDAR, cela peut être une bonne solution à ce problème.
En déployant une flotte de drones équipés de LIDAR dans des zones à forte incidence de glissements de terrain, les données d'observation amélioreront efficacement notre capacité et notre précision à prédire les glissements de terrain en scannant et en observant la morphologie de surface de la pente sans interruption.
Ce n'est pas une tâche facile de découvrir ce qui s'est passé dans le passé sur un certain terrain. Au fil du temps, les traces de l'activité humaine et des changements crustaux sont progressivement submergées par la nature. Cependant, LiDAR nous donne l'opportunité de renouer avec le "passé" et de trouver l'inspiration pour l'avenir à partir des vestiges du "passé".
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