Recommended
Recommended
More Related Content
Featured
Featured (20)
Lidar - כנס המודדים 2010
- 1. אפריל, 0102 גיאודזיה, מיפוי ומידע גיאוגרפי מיפוי גיאו-מרחבי בעזרת טכנולוגיית ה-LIDAR כוכבית פרדו1, ערן קינן2, משה בנחמו 2 1 המסלול להנדסת מיפוי וגיאו-אינפורמציה, הטכניון 2 המרכז למיפוי ישראל 1. תקציר ההתפתחות הטכנולוגית אשר חלה בעשור האחרון בתחום החישה מרחוק הביאה להשגת חידושים משמעותיים בתחום המיפוי הגיאו מרחבי והחישה מרחוק כשהבולטת בהן הינה טכנולוגיית ה-LiDAR ) .(Light Detection and Rangingהדרישה למידע עדכני, מדויק וברזולוציה גבוהה בשנים האחרונות בקרב קהיליית המיפוי ומשתמשי מערכות המידע הגיאוגרפיות )(Geographic Information Systems ומערכות המידע הגיאו-מרחביות הביא לגידול משמעותי בטכנולוגיה זו ובתוצריה. בעשור האחרון מסתמנת מגמה של גידול ניכר ביישומיה ובתוצריה של טכנולוגיה זו וזאת בשל יתרונה הבולט של איסוף מפורט ומהיר של מידע גיאו-מרחבי. טכנולוגיית ה- LiDARמאפשרת את רכישתו של מידע תלת-ממדי לא סדור כ"ענן נקודות" וקטורי. ענן הנקודות יוצר תאור אותנטי, מדויק וצפוף של תבליט ותכסית שטח המיפוי. מעיבוד ענן הנקודות ניתן להפיק מגוון תוצרים ובהם מודל גבהים ספרתי של השטח מסוג .(Digital Surface Model ) DSM הרזולוציה ודיוק המידע הנרכשים באמצעות טכנולוגיה זו הינם גבוהים מאד, לדוגמא: יותר מ- 61 נקודות למטר מרובע, כ– 01 סנטימטרים דיוק מקום ופחות מ- 51 סנטימטרים דיוק אנכי עבור מערכת ALS ) .(Airborne Laser Scannerכאמור, ענן הנקודות אינו סדור ובנוסף מתאר מידע לא מפורש אשר אינו מבחין בין סוגי הנקודות )קרקע, כביש, עץ, צמחיה, מבנה וכו'( ובשל כך על פי רוב נדרש לבצע עיבוד של ענן הנקודות. את מערכות ה– LiDARהנמצאות בשימוש כיום ניתן לסווג לשלושה סוגים עיקריים: קרקעי )סטאטי ורכוב(, אווירי ומשולב )סורק לייזר בשילוב סנסור נוסף, כגון: מצלמה(. יישום סוג המערכת מותאם לרמות הדיוק והרזולוציה של המידע הנדרש ולהיקף השטח הנסרק. על פי רוב מערכות ה- LiDARכוללות מערכות נוספות ובהן (Global Positioning System) GPSומערכות ניווט אינרציאליות Inertial ) INS .(Navigation Systems מאמר זה מציג את יכולותיה של טכנולוגיה זו, יישומיה בקרב גופי מיפוי מובילים ורשויות אחרות ופוטנציאל השימוש בישראל ובמפ"י. 2. סקירה כללית של מבנה המערכת ומאפייניה מערכת ה - LiDARמבצעת מדידה אקטיבית באמצעות קרן אלקטרומגנטית הנשלחת מהסורק אל האובייקט במרחב וקליטת ההחזר מן האובייקט )7002 ,. .(Chow K. Lתוצר המדידה המתקבל הינו ענן נקודות וקטורי תלת-ממדי לרוב בדיוק גבוה ורזולוציה גבוהה. לכל נקודה בענן הנקודות מוגדרות הקואורדינאטות )אורך ורוחב גיאוגרפי, גובה אליפסואידלי( ועוצמת ההחזר. 771
- 2. 1.2 מערכת לייזר אווירית )(ALS – Airborne Laser Scanner סורק לייזר אווירי מכיל מספר מערכות ובהן ) 9991 :(Aloysius Wehr, Uwe Lohrמערכת טווח הלייזר מערכת הכוללת משדר המשדר את קרן הלייזר והכוללת מקלט אלקטרו אופטי הקולט את ההחזר; סורקאופטי מכני - סורק התומך בהטיית קרן הלייזר בהתאם לתבנית הסריקה הרצויה; מערכת שליטה ועיבוד – מחשב עם ממשק גרפי למשתמש המאפשר שליטה ובקרה בכל אחת מתת המערכות באופן אינדיבידואלי; מערכת למדידת מיקום מרחבי - מערכת ;(Differential GPS) DGPSמערכת ניווט אינרציאלית - INS מערכת המודדת את זוויות ההרכנה של המטוס; תוכנה לעיבוד המידע. איור 1- מבנה מערכת ALS לאחר השלמת הסריקה האווירית מתקבל ענן נקודות תלת-ממדי המכיל את החזרי הקרינה הפוגעים באובייקטים ובקרקע. ענן זה מעובד בתהליכים של סינון וקלסיפיקציה לקבלת מודלים ספרתיים של פני השטח והתכסית. באזורים בהם סונן מידע נוצרים חורים ועל כן באזורים אלו הגובה מחושב מתוך אינטרפולציה מקומית העושה שימוש בערכי גובה של נקודות שכנות. ניתוחים נוספים לסיווג עצים וצמחיה עושים שימוש בהחזר ראשון ) (FE-First Echoובהחזר אחרון ).(LE-Last Echo הבנה של פלט חיישני הלייזר מצריכה הבנה של תרומת סל השגיאות הטבועות במערכת )2002, .(Reissסל השגיאות במערכת הוא סכום כל השגיאות מתוך כל תת המערכות אשר מרכיבות את מערכת הסריקה האווירית וזאת ללא הכללת האינטראקציה עם סוגי נוף וכיסויי קרקע שונים. המידע המתקבל מכיל בתוכו מספר שגיאות הנובעים משימוש במספר מערכות ) (GPS, IMU, Rangeוכן בשל רעשים רנדומאליים נוספים הגורמים לשגיאות אקראיות בענן הנקודות. 871
- 3. a b איור 2- aמבט על של השטח הנסרק בגווני - b ,RGBמבט צד של המבנים בשטח הנסרק )באדיבות אופק צילומי אוויר בע"מ( יתרונות השימוש בסורק לייזר אווירי לעבודות מדידה: כיסוי שטחים נרחבים בפרקי זמן קצרים, מדידת פני הקרקע תוך חדירת צמחייה, אי תלות בתנאי מזג אוויר ושעות היום, דיוק גבוה, ענן נקודות ברזולוציה גבוהה המהווה תיעוד אותנטי של השטח הנסרק, יכולת לסיווג המידע )צמחיה, מבנים, כבישים וכו'( ועוד. חסרונות השימוש בסורק לייזר אווירי לעבודות מדידה: כוח מחשוב חזק לעיבוד הנתונים, מידע גולמי לא מפורש המצריך שימוש באלגוריתמים לסווג המידע ותהליך רב משאבים )כוח אדם וזמן( לעיבוד והפקת מוצרים, קושי בקשירת מקטעים של ענן הנקודות, מידע דיסקרטי )אינו רציף כמו תצלום אוויר(. 2.2 מערכת לייזר קרקעית סורק הלייזר הקרקעי מאפשר מדידה )ומיפוי( מערכתית – מהכלל אל הפרט, אוטומטית וממוכנת ברמות פירוט ודיוק גבוהים. מדידה יעילה, מהירה ואובייקטיבית )ללא האינטרפטציה של המודד(. הסריקה מתבצעת במהירות תוך צבירת המידע והצגתו בזמן אמת - תוצר המדידה המיידי המתקבל הינו ענן נקודות וקטורי, תלת-ממדי וצפוף מאוד ) רזולוציה של 2-1 ס"מ( המתאפיין ברמה גבוהה של ויזואליות )ראה איור מספר 3(. ענן הנקודות מהווה תיעוד מלא, אותנטי ו- Repeatabilityשל האתר/האובייקט הנסרק )בנחמו מ. ודגני א., 7002(. מענן הנקודות ניתן ליצור מודלים תלת-ממדים מדויקים ומגוון של תוצרים הנדסיים של הסצנה הנרכשת )כנען ד., טסצ'יאב א. ודגני א., 3002(. סורק הלייזר הקרקעי הינו כלי מדידה ומיפוי מתקדם, חשוב וחדשני המהווה הדור הבא של מכשירי המדידה )4002 ,. .(Waud Mסורק הלייזר מתאים לביצוע כל סוג של מדידה אך אינו מתאים להתוויות ולשירותי ביצוע. טכנולוגית סריקת הלייזר הקרקעית מיושמת בעיקר לצורך מיפוי מפורט ויצירת מודלים תלת-ממדיים )מסוג Solidו- (Surfaceושרטוטים דו-ממדיים )כולל חתכים אנכיים(, מדידת אובייקטים מורכבים )כולל אובייקטים תעשייתיים(, מיפוי טופוגרפי ומצב קיים, מדידות ארכיאולוגיות, שימור ושיקום ארכיטקטוני, סקרי מערות, חישובי כמויות, מעקב אחר תזוזות של מבנים/קירות, בדיקה השוואתית בין תכנון למצב קיים, Re-Engineeringועוד )ראה איור מספר 3(. 971
- 4. a b c איור 3- aענן נקודות תלת-ממדי של גשר רושמייה בחיפה, bצילום קרקעי של הגשר, cשרטוט אדריכלי של הגשר )באדיבות חברת מבט טכנולוגיות בתלת-ממד בע"מ(. עקרון פעולת סורק הלייזר הקרקעי סורק הלייזר הקרקעי מאיר את האובייקט הנסרק ואינו מסתמך על קליטת החזרים פסיביים )אופטיים( מהאובייקט. בזמן הסריקה קרן הלייזר משודרת למרחב באמצעות שתי מראות ניצבות )אנכית ואופקית(. קצב הסריקה משתנה בהתאם לסוג הסורק והוא נע בין 005,1 ל- 000,021 נקודות לשנייה ויותר. הסורק מוצב בעמדה כך שמירב האתר הנסרק ייכלל בשדה הראיה ) (FOV – Field Of Viewשל הסורק ובאופן כזה שתהיה הארה מלאה על האובייקט הנסרק )6002 ,. .(Jenkis Bהסריקה מתבצעת תוך בקרה ומעקב הנעשה בעזרת מחשב נייד המחובר לסורק הכולל את תוכנת הסריקה והעיבוד. לכל נקודה בענן הנקודות מוגדר צבע המתאים לעוצמת החזר הפולס. הגדרת ענן הנקודות במערכת קואורדינאטות שאינה מערכת הסורק מחייבת הצבת הסורק בנקודה ידועה )בדומה למדידה רגילה(. במקרה בו בוצעה סריקה ממספר עמדות, עיגונם של ענני הנקודות נעשית באמצעות מטרות רפלקטיביות המוצבות טרם הסריקה במרחב הנסרק ואשר יופיעו בבירור בסריקות השונות. יתרונות השימוש בסורק לייזר קרקעי לעבודות מדידה: תיעוד מלא ומפורט ברזולוציה מרחבית גבוהה של עד 3 מ"מ; מדידת טווח ללא רפלקטור המהווה יתרון באתרים בהם קיימת בעיה של נגישות ) ,.Waud M 4002(, מהירות מדידה גבוהה של 000,021 - 005,1 נקודות לשנייה ויותר; נראות של ענן הנקודות הצפוף כתמונה דיגיטלית; ענן הנקודות התלת-ממדי כולל בתוכו את "תרשים המדידה" ומאפשר למודד בזמן הסריקה לבקר ולעקוב אחר איכות ושלמות הסריקה; ענן הנקודות מהווה אורתופוטו קרקעי בו כל פרט נמצא במקומו המרחבי הנכון; יכולת להוספת אינפורמציה נושאית לענן הנקודות בנוסף לנתוני המיקום ולנתון הצבע; מצלמה דיגיטלית מובנת בסורק ובחלק מהסורקים מקלט GPSמובנה; מהירות הפקה גבוהה ביחס לתפוקה המתקבלת; מדידה עם סורק לייזר קרקעי מתבצעת בד"כ על ידי עובד אחד. 081
- 5. חסרונות השימוש בסורק לייזר קרקעי לעבודות מדידה: עלות גבוהה יחסית של סורק הלייזר ביחס למכשירי מדידה אחרים, כגון: ) TOTAL-STATIONעלות סורק היא החל מ- 000,03 $ עד כ- 000,002 $ כולל תוכנה, תחזוקה, תמיכה ואימון(; עיבוד תוצאות הסריקה צורך זמן יקר; תפוקות הדורשות יחס של 52 ימי משרד ליום אחד בשדה; סורק הלייזר מתאים לביצוע כל סוג של מדידה אך אינו מתאים להתוויות ולשירותי ביצוע. 3.2 מערכת לייזר קרקעית דינמית)(Mobile 3D Scanner מערכת לייזר המורכבת על פלטפורמה מוסעת כגון: רכב, המשלבת בפועל מאפיינים של המערכת האווירית והמערכת הקרקעית. המערכות המתווספות למערכת זו הינן: מקלט GPSומערכת .IMUבמערכות אלו השילוב בניהן מתוחכם יותר עקב מכשולים עבור מערכת הניווט. כיום ישנן מערכות מוסעות משלבות הכוללות בפועל מספר סורקים וגם מצלמות. יתרונה של מערכת זו הינו היכולת לאסוף מידע בכל זמן ומקום בנסיעה בתנאים רגילים מבלי לפגוע באנשים )קרן הלייזר בטוחה לעיניים(. חסרונה של מערכת זו הפרעות והסתרות של אובייקטים )עצים, גשרים וכדומה( אשר יכולים להפריע למערכת הניווט ולקטוע את התקשורת עם הלוויין. 3. יישומים של טכנולוגיית ה- LiDARבקרב גופי מיפוי ורשויות בעולם בעשור האחרון החלו גופי מיפוי ורשויות בעולם לאמץ את טכנולוגיית ה- .LiDARמרבית הפעילות נעשתה בקרב גופי מיפוי ורשויות ממשלתיות בארה"ב. במסגרת פעילותו של מפ"י הוכן דו"ח הסוקר את פעילותם של גופי מיפוי בעולם העושים שימוש בטכנולוגיה זו. בפרק זה תינתן סקירה קצרה של חלק מגופי המיפוי בעולם שעושים שימוש בנתוני .LiDAR 1.3 )USGS (U.S. Geological Survey USGSהינו גוף מיפוי לאומי בארה"ב אשר הוקם בשנת 7981. בשנת 7991 הגוף ייצר ממ"ג גבהים לאומי רציף הנקרא .(National Elevation Data) NEDמוצר ה- NEDמשלב בין מספר מקורות מידע. בשנת 3002 שולבו נתוני LiDARלתוך ה- NEDובשנת 5002 פותח אתר אינטרנט להצגת נתוני ממ"ג הגבהים הלאומי. USGSמספק את ענן הנקודות הגולמי )החזר אחרון( באתר האינטרנט לציבור הרחב אך לא לצרכי. נתוני הלייזר עוברים תהליך סינון, רק נתונים אשר מתארים קרקע חשופה מצורפים ל- NEDונדגמים בשלוש רזולוציות: 3, 01, 03 מטר )כפי שניתן לראות באיור מספר 4(. המגמה של USGSהינה שה- NEDיכיל גם נתוני נקודות שמתארות תבליט ותכסית. ב- USGSנעשים מגוון מחקרים ופעילויות בנתוני LiDARבתחומי עניין רבים ובניהם: זיהוי ואיתור פגמים מורפולוגיים, זיהוי פעילות וולקאנית, הידרולוגיה ועוד. 181
- 6. איור 4- ריבוי רזולוציות ב-NED 2.3 )FEMA (Federal Emergency Management Agency סוכנות הניהול הפדראלית למצבי חירום הינה יחידה הקשורה למחלקת הביטחון הלאומי האחראית על התקפות טרור ואסונות טבע. סוכנות זו הוקמה במטרה למפות אזור מוכה אסון טבע במקרה שבו לרשות אחרת אין יכולת לספק מענה הולם. השימוש העיקרי של סוכנות זו בנתוני הלייזר הינו אספקת נתוני מיפוי קרקע חשופה כבסיס למידול ולניתוח סכנות הצפה ותיאור גבולות השטחים בהם קיימת סכנת הצפה. סוכנות זו יישמה תהליך משולב אפליקציות on-lineהמספק תוצאות מהירות לגילוי שינויים. כמו כן, FEMAסייעה רבות בשותפות התנדבותית בפרויקט NEDעם USGSוסוכנויות פדראליות אחרות העובדות יחד לטיוב נתוני ה- .NEDבמאגר המידע של נתונים טופוגרפיים של FEMAישנה תמיכה בריבוי רזולוציות )01, 5, 3, 1 מטר(. אולם כסטנדרט FEMAממליצה על 3 מטר מרווח בין נקודות. דיוקי הגבהים הינם בשיעור של 021,08 ,04 סנטימטר בהתאמה על פי (National Standard for Spatial Data ) NSSDA .Accuracy 3.3 US Forest Service שירות היערות נוסד בשנת 5091, למעשה זו סוכנות במחלקת החקלאות של ארצות הברית. שירות היערות מנהל אדמות ציבור ביערות ושטחים ירוקים לאומיים. השימוש שעושה גוף זה בטכנולוגיית ה-LiDAR הוא הערכת מידע הקשור ביערות כמו גבהי עצים, קוטר ממוצע, נפח, ביומאסה, שטח בסיסי וכן הבדלות בין סוגי עצים כמו מחטניים עשירים או דלילים וכדומה. בנוסף הסוכנות עושה שימוש בנתוני LiDAR לחישוב חופת העץ, צפיפות גובה בסיסי, נפח ותחזיות התנהגות נפח העץ בזמן שריפה. צמחיית הבר מוערכת בהקשר של אחוז כיסוי, מבנה אנכי, מינים וקוטר. מיפוי LiDARבשימוש רב זמני עוזר ליערנים לנטר שינויים בחופת העץ על ידי הערכת גדילה לגובה, אבחון נבילה ומוות. באדמות היער הסוכנות משתמשת בנתוני LiDARבאפליקציות ספציפיות כמו יצור DEMומיפוי מסדרונות, מיפוי קווי פרשת מים והגנה מפני שיטפונות, הערכת סכנות מפולת, מיפוי ערוצי נחל ומיפוי גיאולוגי. סוכנות היערות משתמשת בהחזרי LiDARמרובים על מנת ליצור רבים ממאפייני היער, ניתן לראות דוגמא באיור מספר 5. מערכות רבות משתמשות במידע הטבוע באנרגית הפולס המוחזר מהאובייקטים 281
- 7. כעוצמה השימושית לאבחנה בין סוגי עצים שונים. US Forest Serviceמסבירה כי לצורך מדידות מדויקות של גבהי עצים נחוצה סריקה בצפיפות גדולה יותר מפולס אחד למטר מרובע. איור 5- שימוש בהחזרי LiDARמרובים 4.3 מדינת בוואריה בגרמניה בשנת 4991 )2002, (Reissהחלו לראשונה לחקור את טכנולוגיית ה- LIDARכטכניקה חדשה ליצור מודלי גבהים באיכות גבוהה. מספר מדינות פדראליות בגרמניה בחנו את הנושא והעריכו את התוצאות. התוצאות היו מבטיחות ובשנת 6991 נוסדה קבוצת משתמשים במטרה להביא פרוצדורות סטנדרטיות למכרזים וחוזים כמו גם כדי לאמת ולתחזק את המידע המועבר. במסגרת פעילות זו פורסם דו"ח פנימי המספק הנחיות לארגונים ציבוריים אחרים המעוניינים באפליקציות מעשיות של טכנולוגיה זו. מדינת בוואריה היא הגדולה ביותר מתוך שש עשרה המדינות הפדראליות בגרמניה ומכסה שטח של כ- 055,07 קמ"ר. אזורים נרחבים בבוואריה מכוסים ביערות, באזורי אלו מדידת נתוני גובה ניתנת לביצוע בצורה כמעט אוטומטית על ידי טכנולוגיית ה- .LIDARבעבר המוצר העיקרי היה קווי גובה מעובדים ב- Stereo plottersעל מנת לייצר מפות קווי גובה עם מידע DTMכמוצר נלווה. כיום DTMשל קרקע חשופה הנגזר ממדידות הלייזר, מעובד, נערך ומושלם מפוטוגרמטריה וטאכימטריה קרקעית. לקראת שנות החמישים הוכרה הפוטוגרמטריה למיפוי טופוגרפי בהרי האלפים ולאחר מכן עבור שאר המדינות. בתחילת שנות התשעים, %56 משטחי המדינה כוסו במפות קווי גובה באיכות טובה אך לא מעודכנת, כאשר עבור שאר השטחים היו קיימות רק מפות באיכות נחותה. בשנת 4991 קבוצת עבודה בסוכנות המיפוי של בוואריה ) (BLVAפרסמה דו"ח פנימי הכולל המלצות כיצד לייצר DTMרחב ומפורט תוך מתן דגש על %53 כיסוי של מפות קווי הגובה הישנות והרדודות. קומבינציה של קורלציה פוטוגרמטרית לשטחים פתוחים, קומפילציית סטריאו עם שטחים בנויים וסריקות לייזר עבור יערות הומלצו מאחר וטכנולוגיית ה- LiDARהיתה הטכניקה היחידה לקבלת פני שטח בשיטות כמעט אוטומאטיות באזורים מיוערים. באיור מספר 6 ניתן לראות תוצר סימולציה דו-ממדית. 381
- 8. איור 6 - אורתופוטו דיגיטאלי מלווה במדידות לייזר אווירי מתוך מבחנים שבוצעו הוסקו מספר מסקנות עיקריות לגבי טכנולוגיית ה- :LiDARדיוק נתוני ה- LiDARטוב כמו מדידה טאכימטרית מדויקת מאוד בשטחים פתוחים, תהליך סינון נקודות פני השטח לא אמין במאת האחוזים לכן נדרשת עבודת בקרת איכות על מנת לסנן את נקודות הקרקע החשופה )בעיקר באזורים בהם המבנים בעלי גגות גדולים מאוד ושטוחים(, סינון אוטומאטי הסיר נקודות שסווגו כצמחייה וכגגות אך הסיר גם לעיתים מדידות המייצגות את פני הקרקע. משנת 8991 משתמשים במדינת בוואריה בשיטה משולבת הכוללת סריקות לייזר כקלט עיקרי הנתמך על ידי פוטוגרמטריה דיגיטאלית לבדיקה ועריכה של המידע שהושג בסריקות הלייזר, פוטוגרמטריה אנליטית או/ו דיגיטאלית לסטריאו-קומפילציה נוספת של ישויות ומבנים גיאו-מורפולוגיים, טאכימטריה קרקעית למילוי מרווחי מידע בתוך אזורים עם צמחייה עבותה. 4. פוטנציאל השימוש בטכנולוגיית ה- LiDARבישראל בישראל לטכנולוגיית ה- LiDARקיימים היבטים מעשיים רבים פוטנציאליים ובהם: • טיוב ועדכון שכבת ה- DTMבממ"ג הלאומי הטופוגרפי. • הפקת אורתופוטו ארצי אזורי על בסיס DSMשחושב מנתוני .LiDAR • מודל גבהים ספרתי מסוג DSMארצי אזורי והכללתו בממ"ג הלאומי טופוגרפי. • מיפוי תלת-ממדי לניטור השינויים בקו המצוק לאורך קו החוף. • מיפוי תלת-ממדי של שטחים. • מיפוי תלת-ממדי והפקת תמונת מצב עדכנית של אזורים מוכי אסון )רעידת אדמה, שיטפונות, שריפית יערות ועוד(. 481
- 9. איור 7 - ויזואליזציה של אזור סרוק לפני ואחרי שריפה • שימור קווי חוף – הגנה מפני שיטפונות והרס חופים על ידי תופעות ימיות כגון כרסום וסחף ימי. איור 8 - תצוגת DSMבאזור נהר • ניתוח שטחי ניקוז והצפה. איור 9 - ויזואליזציה תלת-ממדית של ניתוח שטחי הצפה בנחל בנימינה )באדיבות אופק צילומי אוויר בע"מ( • מיפוי תשתית כגון קווי מתח עיליים )ראה איור מספר 01(. איור 01 - סריקת LIDARשל קווי מתח 581
- 10. מיפוי תלת-ממדי לצורך ניהול של יערות- סריקות LIDARבשילוב עם מידע RGBו-NIR • מספקים מידע גובה ומידע רסטרי מעודכן המסייע לניהול יערות )ראה איור מספר 11(. המידע שניתן לחלץ מסריקות הלייזר: גובה עצים )כולל חישוב גובה עבור עץ בודד(, סגמנטציה של עץ בודד ושטח הכיסוי שלו, מספר עצים וצפיפותם, קבלת קואורדינאטות של מרכזי עצים, סיווג עצים וניתוח. איור 11 - תמונת אורתופוטו והצגה מרחבית של DSMבאותו האזור פרויקטים הנדסיים – מסריקות LiDARניתן לקבל מידע על הקרקע ומאפייניה. בעזרת מידע זה • ניתן לאתר קווי שבר ומאפיינים מורפולוגיים ולחשב נפחי חפירה ומילוי, כגון: מיפוי מחצבות )ראה איור מספר 21(. איור 21 - הצגה תלת-ממדית של מחצבת בנימינה )באדיבות אופק צילומי אוויר בע"מ( • שימוש בנתוני LiDARלמידול תלת-ממדי של ערים ) (3D City Modelאו מבנים )) (DBMראה איור מספר 31( . 681
- 11. איור 31 - מודל תלת-ממדי של מבנים • מיפוי תלת-ממדי של פרויקטי תשתית לאומיים, כדוגמת: כביש חוצה ישראל )ראה איור מספר 41(. a b c איור 41 - – aחתך גבהים של קטע העבודה; - bצילום אווירי של אזור העבודה - cהצגה תלת-ממדית מתוך מדידות ) LiDARבאדיבות אופק צילומי אוויר בע"מ( • שימוש בנתוני LiDARלביצוע פרויקטי מו"פ בשיתוף עם מוסדות אקדמאיים. איור 51 - DSMמשולב RGBלהצגה תלת-ממדית של אזור אורבאני 781
- 12. • ניתוח שטחים נראים/נסתרים להקמת תשתית של אנטנות סלולאר )ראה איור מספר 61(. איור 61 - ויזואליזציה תלת-ממדית של שטחים נראים )באדיבות אופק צילומי אוויר בע"מ( בפרק זה תוארו יישומים אפשריים לשימוש בנתוני LiDARבמסגרת פרויקטים הנדסיים, לאומיים ותכנוניים. ביישומים אלו יכולים לגלות עניין מספר גופים ומוסדות ובניהם: קרן קיימת לישראל, חברת חשמל, משרד הביטחון, המשרד להגנה על איכות הסביבה, רשויות הניקוז, מינהל מקרקעי ישראל, מוסדות אקדמאיים, רשות חרום לאומית, משרד התחבורה, המכון לחקר ימים ואגמים, המכון הגיאופיסי לישראל, רשות תעופה אזרחית, המכון המטאורולוגי לישראל. 5. סיכום מיפוי בעזרת סורקי הלייזר המוטסים והקרקעיים הינו מיפוי תלת-ממדי מדויק ביחס לשיטות המדידה האחרות הקיימות מזה שנים, כגון פוטוגרמטריה ומדידות טאכימטריות. לצד יתרונותיה הרבים של טכנולוגיית ה- LiDARנדרש עיבוד מידע אינטנסיבי ופיתוח אלגוריתמים להפקת תוצרים סופיים. כיום, מערכות אלו מלוות בתוכנות מסחריות לעיבוד המידע והפקת תוצרים שכאלה. שימוש בטכנולוגיה זו רווח מאוד בארצות הברית בקרב גופי מיפוי מרכזיים. במדינת בוואריה נעשה פרויקט מחקר ופיתוח בניסיון להטמיע את נתוני ה- .LiDARבגוף המיפוי הראשי של ארה"ב USGSפותחה מערכת אינטראקטיבית באינטרנט להצגת ממ"ג הגבהים הלאומי ) (NEDונתוני .LiDARגופי המיפוי האמריקאים שנסקרו בעבודה זו ממליצים על רזולוציה ממוצעת של כ-2 מטרים בשטחים פתוחים ומטר בשטחים עירוניים ושטחים מיוערים. דיוקי הגבהים של ממ"ג הגבהים הלאומי ) (NEDעליהם מצהירה סוכנות FEMAהינם 04, 08, 021 סנטימטרים בהתאמה עבור מרווחים של 1, 3 ו- 01-5 מטר בהתאמה. 881
- 13. בדומה לנעשה בקרב גופי המיפוי האמריקאיםLiDAR-בהתחשב בהתפתחות הטכנולוגית של מערכות ה וברמות הדיוק והרזולוציה במיפוי תלת-ממדי יש לאמץ את טכנולוגיית מיפוי זו גם בישראל לטובת עדכון . וטיוב הממ"ג הטופוגרפי הלאומי ולטובת ביצוע מגוון יישומים עבור משרדי הממשלה וגופים נוספים 6. ביבליוגרפיה כנען ד., טסצ'יאב א., דגני א., יום עיון עיפח"מ. "תיעוד, מיפוי ואנליזה גיאומטרית במבנים ומערכות על .2003 ,"ידי סריקת לייזר תלת-ממדית – סקירה "דגני א., בנחמו מ., יום עיון עיפח"מ 7002. "שימוש בסורק לייזר קרקעי לביצוע מדידות הנדסיות "Report of the First National LiDAR Initiative Meeting", Reston, Virginia, February 14-16, 2007. Reiss P., "Combination of LIDAR, digital Photogrammetry and terrestrial survey to generate high-quality DEM’s", ISPRS Commission IV, WG IV/6, Ottawa, 2002. Chow K. L., 2007: "Engineering Survey Applications of Terrestrial Laser Scanner in Highways Department of the Government of Hong Kong Special Administration Region". In: Proceedings of FIG working week, Hong-Kong, May 2007. Wehr A., Lohr U., March 1999, "Airborne laser scanning—an introduction and overview". In: ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 54, Issues 2-3, July 1999, Pages 68-82. Jenkis B., "Jerusalem’s Temple Mount: Historic Preservation with 3D Laser Scanning". In: Spar Point Research, Article Archive, Volume 4, 2006. Jenkis B., "3D Laser Scanning for Urban Modeling". In: Spar Point Research, Article Archive, Volume 4, 2006. http://www.usgs.gov/ http://www.fema.gov/ http://www.fs.fed.us/ http://www.technion.ac.il/~dalyot/ 189
- 14. 190