Lasersko skeniranje terena predstavlja jednu od najmodernijih tehnologija koja se koristi za masovno prikupljanje prostornih podataka u formi koordinata tačaka u prostoru pomoću lasera.
Laser (engl. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation- pojačanje svetlosti pomoću stimulisane emisije zračenja) je izvor svetlosnog zračenja koji emituje koherentan snop fotona koji je kao izvor stabilan po frekvenciji, talasnoj dužini i snazi.
LiDAR tehnologija se bazira na prikupljanju tri različita seta podataka. Pozicija senzora se određuje primenom Globalnog pozicionog sistema (GPS), koristeći fazna merenja u režimu relativne kinematike, dok se upotrebom Inercijalne merne jedinice (Inertial Measurment Unit-IMU) određuje orijentacija. Poslednja komponenta je laserski skener koji šalje infracrveni zrak prema zemlji koji se reflektuje do senzora. Vreme proteklo od emitovanja do prijema signala, uz poznavanje pozicije senzora i orijentacije, omogućava precizno izračunavanje trodimenzionalnih koordinata na Zemlji.
Tehnologija laserskog skeniranja LiDAR (engl. Light Detection and Ranging – detekcija svetlosti i klasifikacija) predstavlja jednu od najbrže rastućih tehnologija u postupcima prikupljanja i obrade prostornih informacija. Drugi naziv za lidar je optički radar (engl. light radar) ili laserski radar. Lidar radi na sličan način kao radar i sonar s tim što koristi svetlosne talase lasera umesto radio-talasa ili zvučnih talasa.
Skeniranje se odvija već poznatom metodom merenja udaljenosti i ugla do određene tačke u području snimanja. Rezultat ovakvog načina snimanja je skup trodimenzionalnih X, Y, Z koordinata tačaka koji se naziva oblak tačaka. Jedna od glavnih prednosti je prikupljanje, procesiranje i isporuka podataka u digitalnom formatu. Oblak tačaka se najčešće čuva u ASCII formatu (XZY RGBI). Oblak tačaka može biti učitan u brojnim specijalizovanim softverskim alatima i GIS aplikacijama (PointTools, MicroSurvey CAD, MicroStation, ArcGIS). Glavni nedostatak u procesu obrade kod komercijalnih paketa jeste ograničenje u broju učitanih tačaka.
Prostorna udaljenost između susednih snimljenih tačaka unutar oblaka tačaka zavisi od udaljenosti od objekta snimanja i tehničke specifikacije samog instrumenta. Na osnovu RGB komponenti prikupljenih integrisanim kamerama visoke rezolucije, moguće je obojiti oblak tačaka tako da se stvori kompletan trodimenzionalni vizuelni utisak terena koji u potpunosti odgovara stvarnom okruženju. Značajne informacije se dobijaju o svim prirodnim i veštačkim formama terena (objekti, vegetacija), iz kojih se može kreirati digitalni model visina (eng. Digital Elevation Model, DEM).
Tehnologija prostornog laserskog skeniranja, u zavisnosti od platforme koja se koristi, se deli na:
- lasersko skeniranje iz vazduha
- lasersko skeniranje sa zemlje
Airborne Laser Scanning (ALS) – lasersko skeniranje iz vazduha se sastoji od laserskog skenera, IMU i GPS-a koji je pričvršćen za vazduhoplov – helikopter, avion ili bezpilotnu letelicu). Ovaj sistem proizvodi oblak tačaka koji sadrži X, Y, Z koordinate skeniranog područja. Prednost upotrebe ALS-a je što obezbeđuje kartu širokog područja za kratak vremenski period sa uštedom novca, bez gubitka tačnosti merenja.
Terrestrial Laser Scanning (TLS)- terestričko lasersko skeniranje se dešava na Zemljinoj površini. Terestričko lasersko skeniranje je verzija laserskog skeniranja iz vazduha (ALS) samo na zemlji. Procesiranjem podataka dobijaju se izlazni produkti koji su veoma praktični za korišćenje i mogu imati formate koji obezbeđuju konvencionalne metode premera. Stacionarno terestričko skeniranje se najčešće koristi za potrebe konvencionalne topografije, monitoringa, očuvanja kulturnog nasleđa… Ovi skeneri, koji su originalno razvijeni za modeliranje izvedenog stanja arhitektonskih i inženjerskih struktura, mogu se takođe koristiti za kartiranje terena u visokoj rezoluciji, vegetacije i drugih topografskih detalja sa ograničene udaljenosti u opsegu do 800 m. Oni su u mogućnosti da sačuvaju gust niz vrednosti daljina koji se mogu pretvoriti u vrlo detaljan, digitalni 3D model topografije koji se može pretvoriti u DEM u GIS-u.
Mobilno lasersko skeniranje (engl. Mobile Laser Scanning – MLS)predstavlja skeniranje pomoću skenera pričvršćenog na pokretno vozilo koje prikuplja podatke po putanji. Ovi skeneri su upareni sa drugim tipovima opreme, koristeći GNSS prijemnike i IMU. Jedan primer upotrebe je merenje ulica, gde žice električne mreže, tačne visine mostova, granično drveće i slični detalji igraju značajnu ulogu. Umesto da se merenje svakog detalja vrši posebno na terenu na tradicionalan način, dobija se 3D model preko oblaka tačaka u kome se mogu sva merenja izvršiti u zavisnosti od kvaliteta prikupljenih podataka. MLS nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne metode merenja koridora, uključujući veliku brzinu sakupljanja podataka (smanjeno vreme i troškovi), veliku gustinu prikupljenih podataka u vidu oblaka tačaka, tako da detalji ne mogu da budu izostavljeni, obimna topografska merenja, minimizaciju grešaka i upitnih podataka, daljinsku akviziciju i merenja (povećava efikasnost i sigurnost merenja) i podaci mogu biti dostavljeni u vidu obojenog 3D oblaka tačaka za tačnu predstavu elemenata topografije.