La mappatura Lidar è una tecnologia di misurazione del terreno di precisione che utilizza la riflessione laser e l’analisi del ritardo temporale per sviluppare un’accurata modellazione della superficie. A volte viene indicato come radar laser, ma il radar dipende dalla riflessione delle onde radio mentre il lidar si basa sul rilevamento della luce e sulla portata per misurare i dati di elevazione. Può essere impiegato da elicotteri e velivoli ad ala fissa o sistemi terrestri. La velocità della luce è una costante, misurata rispetto agli impulsi laser e ai riflessi per determinare l’elevazione. Lidar produce dati spettrali nel vicino infrarosso sia di notte che di giorno, che possono mappare il terreno nonostante le caratteristiche fuori terra come alberi o strutture.
Le applicazioni della mappatura lidar includono qualsiasi campo in cui la mappatura dei contorni del terreno è essenziale. Scienze come l’archeologia, la geologia e la geografia utilizzano la tecnologia. La sismologia e la fisica atmosferica beneficiano della sensibilità del lidar ai fattori atmosferici fluttuanti. Lidar è utilizzato nella mappatura delle pianure alluvionali, nel calcolo dei dati sulla biomassa forestale, nella mappatura dei trasporti e nella modellazione urbana. Il lidar a terra nuda rivela le caratteristiche del terreno sottostante, mentre i dati lidar a superficie riflettente migliorano l’analisi nella pianificazione e visualizzazione urbana.
I vantaggi della mappatura lidar rispetto alla fotogrammetria convenzionale includono un’elevata precisione verticale, una raccolta e un’elaborazione dei dati più efficienti e la versatilità in varie condizioni ambientali. La mappatura Lidar utilizza tipicamente la tecnologia di emissione e rilevamento laser, la meccanica di scansione e controllo, un sistema di posizionamento globale (GPS) e un’unità di misura inerziale (IMU). Questi calcolano coordinate XYZ precise della superficie riflettente mirata. Altri componenti possono essere costituiti da un timer ad alta precisione, un computer ad alte prestazioni e un dispositivo di registrazione dati ad alta capacità.
Un’altra differenza fondamentale tra la mappatura lidar e il radar è la risoluzione. A differenza dei radar, i laser a fascio stretto consentono riflessioni di precisione ad alta risoluzione. Dalle serie di dati è possibile ricavare immagini topografiche tridimensionali che illustrano più chiaramente molti composti chimici, grazie alla loro vicinanza allo spettro visibile. Le lunghezze d’onda più corte di Lidar rendono la tecnologia uno strumento chiave nell’analisi di aerosol e particelle nuvolose nella meteorologia e nella ricerca atmosferica. Combinando diversi tipi di laser nella mappatura remota, è possibile misurare sottili cambiamenti nelle intensità di riflessione dei fenomeni atmosferici dipendenti dalla lunghezza d’onda.
Il rilevamento della distanza laser fornisce modelli tridimensionali di superfici o caratteristiche strutturali come edifici, alberi e confini naturali. La mappatura Lidar si basa non solo su più laser, ma anche su molteplici effetti di temporizzazione per misurare la prima e l’ultima riflessione al fine di distinguere i punti bassi e alti. Ciò fornisce dati di elevazione della feature di precisione. Sebbene il lidar non possa penetrare nelle chiome degli alberi, i dati laser sufficienti si fanno strada attraverso le interruzioni nel fogliame per misurare la distanza dal suolo. Altre applicazioni includono l’applicazione del traffico utilizzando pistole velocissime specifiche del veicolo, fisica e astronomia, varie scienze ambientali e rilevamento di terreni o proprietà.