Tổ tiên của chúng ta đã sống như thế nào trên trái đất rộng lớn này, nơi con người tuy nhỏ bé nhưng sinh sản ngoan cường? Họ trồng lương thực, xây nhà, thành lập bộ lạc, xây dựng thành phố và để lại dấu vết về sự tồn tại của họ.
Thông qua việc khám phá các di tích, chúng ta có thể suy luận ra lối sống, văn hóa xã hội và trình độ phát triển công nghệ của người cổ đại. Tuy nhiên, sau hàng nghìn năm, việc tìm lại những hài cốt mà người xưa để lại không phải là một việc dễ dàng.
Bởi vì thời gian mang đến một sự thay đổi lớn cho thế giới, các tòa nhà trước đây có thể đã bị chôn vùi sâu trong lòng đất. Dù là những thảm thực vật rộng lớn hay những khu rừng rậm rạp, chúng có thể dễ dàng cản bước khám phá thế giới dưới lòng đất của chúng ta. Tuy nhiên, sự xuất hiện của công nghệ LiDAR có thể giúp chúng ta vén bức màn "bức màn" trên đất liền, để có thể nhìn thấy "bộ mặt" nguyên bản nhất của trái đất.
Lidar, một công cụ mạnh mẽ để khám phá các di tích
Vào đầu thế kỷ 20, nhà thám hiểm người Anh Percy Fawceet đã nhiều lần đi vào rừng Amazon để tìm kiếm những nền văn minh cổ đại đã từng tồn tại ở vùng đất đó, để rồi bị lạc mãi mãi trong những khu rừng rậm Amazon trong quá trình tìm kiếm các di tích. . Do đó, các di tích lịch sử của vùng Amazon đã biến mất khỏi tầm nhìn của mọi người cùng với chuyến thám hiểm đó.
Tuy nhiên, một bài báo gần đây được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học sử dụng LIDAR, cuối cùng đã có được bức tranh về những gì còn lại của một thành phố cổ trong khu rừng ở lưu vực sông Amazon. Hãy bắt đầu bằng cách xem những tàn tích trông như thế nào.
Các tòa nhà được hiển thị được xây dựng bởi cộng đồng Kasarabe giữa 500-1400 sau Công Nguyên và là dấu vết của những ngôi nhà trước đây, sân thượng, hàng rào và những thứ nhân tạo khác. Hình ảnh này được lấy từ một chiếc trực thăng chở LIDAR băng qua khu rừng và những hình ảnh đã qua xử lý hậu kỳ.
Nhưng có lẽ bạn sẽ thấy rằng bức ảnh này có vẻ hơi khác so với những bức ảnh chụp từ trên không thông thường, trên thực tế, sự thay đổi lớn nhất chính là - rừng cây bị mất.
Trái: Hình ảnh camera trên không về khu rừng Bên phải: Hình ảnh LIDAR của cùng một vị trí
Không có bóng râm của khu rừng, dấu vết của các tòa nhà cổ kính hiện ra. Công việc khảo cổ đã trở nên dễ dàng hơn nhiều. Xét rằng trước khi LiDAR ra đời, để khám phá những gì còn lại của khu rừng, người ta phải học cách sống sót trong tự nhiên và nhảy lên nhảy xuống trong khu rừng nhiệt đới trong quá trình thực địa.
Giờ đây với LiDAR, các nhà khảo cổ học sẽ tránh được sự xáo trộn của cây cối và quan sát các địa điểm kiến trúc cổ một cách rõ ràng hơn. Vậy bản đồ địa hình loại trừ sự giao thoa của cây cối được vẽ như thế nào?
Hình ảnh chủ động để chiếu sáng các góc tối
Rừng rậm, lá cây chắn gần hết ánh sáng mặt trời nên rất ít ánh nắng có thể chiếu xuống mặt đất dưới tán cây. Khi quan sát từ bầu trời, hầu như không có cách nào để một chiếc máy ảnh thông thường có được hình ảnh mặt đất, và những khoảng trống trên lá phần lớn là bóng đen.
Máy ảnh là một thiết bị chụp ảnh thụ động và máy ảnh nhận ánh sáng phát ra hoặc phản xạ từ thế giới bên ngoài để tạo thành một bức ảnh. LIDAR là một máy dò hoạt động, phát ra tia laser để phát hiện hình dạng của thế giới bên ngoài.
Đối với những cảnh quan phức tạp như rừng, vẫn có nhiều tia laze có thể chiếu tới mặt đất dưới tán cây. Dữ liệu đám mây điểm từ LIDAR được gửi đến máy tính, máy tính này xác định điểm dữ liệu nào là từ rừng và điểm dữ liệu nào từ mặt đất, sau đó lọc ra dữ liệu đám mây điểm từ rừng, để lại dữ liệu địa hình mặt đất.
Dữ liệu đám mây điểm thô được LiDAR thu thập
Máy tính phân loại các đám mây điểm (điểm đen là điểm dữ liệu cho thảm thực vật, điểm màu là điểm dữ liệu cho bề mặt đất)
Hình ảnh đất trống trên bề mặt địa hình thu được sau khi lọc bỏ đám mây điểm thực vật, còn được gọi là mô hình độ cao kỹ thuật số (DEM)
"Siêu năng lực" của LiDAR trong việc lập bản đồ địa hình đã khiến nó được các nhà khảo cổ trên thế giới quý mến. Vào năm 2016, dự án pacaunam đã tiến hành một cuộc khảo sát quy mô lớn của LiDAR về Khu dự trữ sinh quyển Maya ở Guatemala, nơi đã khám phá ra hơn 60, 000 cấu trúc cổ và hơn 100 km đường đắp cao. Kết quả này cho thấy sự tồn tại của một nền văn minh Maya trong khu vực bao gồm hàng triệu người.
Công nghệ này cũng được sử dụng trong cuộc khảo sát thành phố cổ Liangzhu, nơi LIDAR đã quét địa điểm và lọc bỏ thảm thực vật trên mặt đất để phát hiện ra các công trình nước, các bức tường bên ngoài và các cấu trúc khác của thành phố cổ đại.
Bạn không chỉ có thể khám phá quá khứ mà còn có thể cảnh báo tương lai
Ngoài việc sử dụng LIDAR để phát hiện các di tích, việc thể hiện rõ ràng địa hình và cảnh quan của LIDAR cũng giúp nó hữu ích trong việc phòng chống sạt lở đất.
Sạt lở đất là một trong những tai biến địa chất phổ biến, hàng năm người dân bị thiệt hại về tài sản, thậm chí cả tính mạng do sạt lở đất. Hiểu được cơ chế hình thành trượt đất, quan sát các dấu hiệu báo trước của sự xuất hiện trượt đất và thiết lập hệ thống dự báo trượt đất tương ứng là những công cụ quan trọng để giảm thiểu nguy cơ trượt đất.
Mô hình độ cao kỹ thuật số có độ chính xác cao (HRDEM) do lập bản đồ LiDAR thu được là trợ thủ đắc lực cho các nhà địa chất học phân tích các cơ chế trượt đất và xây dựng các mô hình cảnh báo sớm.
Để nghiên cứu sạt lở đất, cần một lượng lớn dữ liệu về trượt đất làm tài liệu nghiên cứu. Các nhà khoa học đã xây dựng bản đồ kiểm kê sạt lở đất bằng vệ tinh viễn thám, LIDAR, camera hàng không và các phương tiện quan sát khác.
Bản đồ chỉ ra vị trí của các vụ sạt lở đất trong quá khứ ở mỗi huyện, hình dạng của vụ sạt lở, đồng thời chứa thông tin về lượng mưa và loại đất trong khu vực cũng như mức độ rung chuyển của trận động đất. Bằng cách sử dụng bản đồ kiểm kê sạt lở đất, người ta có thể tính toán khả năng xảy ra sạt lở đất ở từng huyện.
Bản đồ kiểm kê sạt lở đất dựa trên bản đồ LiDAR, các khu vực có màu sắc khác nhau đại diện cho các loại sạt lở khác nhau Khối màu đỏ trong bản đồ nhỏ ở góc dưới bên phải thể hiện sạt lở sâu và khối màu xanh biểu thị sạt lở đất nông.
Trước khi mộtsạt lở đất xảy ra, một độ cao nhất định nâng lên sẽ được hình thành ở đáy sạt lở và các vết nứt sẽ được tạo ra trên bề mặt mái dốc. Do thảm thực vật bao phủ, không có cách nào để quan sát những dấu hiệu này bằng mắt thường hoặc máy ảnh, nhưng với sự trợ giúp của LiDAR có thể là một giải pháp tốt cho vấn đề này.
Bằng cách triển khai một đội UAV được trang bị LIDAR ở các khu vực có tỷ lệ sạt lở đất cao, dữ liệu quan sát sẽ cải thiện hiệu quả khả năng và độ chính xác của chúng tôi trong việc dự đoán sạt lở đất bằng cách quét và quan sát hình thái bề mặt của mái dốc mà không bị gián đoạn.
Việc tìm hiểu những gì đã xảy ra trong quá khứ trên một mảnh đất nào đó không phải là một việc dễ dàng. Thời gian trôi qua, những dấu vết hoạt động của con người và những thay đổi của lớp vỏ dần bị thiên nhiên nhấn chìm. Tuy nhiên, LiDAR cho chúng ta cơ hội để làm quen lại bản thân với "quá khứ" và tìm cảm hứng cho tương lai từ những gì còn lại của "quá khứ".
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về MRJ-Laser, vui lòng truy cập:
Máy làm sạch bằng laser:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleạch-machine/
Máy khắc laser:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Máy hàn laser:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
