LiDAR mı Fotogrametri mi: Harita ve Madencilikte Hangisi?

Lidar mesafeyi doğrudan ölçer. Tarayıcı kısa lazer darbeleri gönderir; her yansımanın dönüş süresi mesafeyi, GNSS ve ataletsel seyir sistemi de tarayıcının konumunu ve yönelimini verir; böylece her yansıma bir 3B noktaya dönüşür. Tek bir darbe birden çok dönüş üretebilir — tepe örtüsünden, dallardan ve alttaki zeminden — ve LAS biçimi her noktanın kaçıncı dönüş olduğunu kaydeder.

Fotogrametri dolaylı ölçer. Aynı zeminin bindirmeli fotoğrafları hareketten yapı (structure-from-motion) işlemesiyle eşleştirilir; bu işlem önce her fotoğrafın nereden çekildiğini, sonra eşleşen her ayrıntının 3B konumunu bulur. Kameranın gördüğünü — ışık altındaki dokuyu — ölçer ve rengi bedavaya verir.

En büyük pratik fark budur. Lidar darbeleri tepe örtüsündeki boşluklardan geçer ve bir kısmı zemine ulaşır; bu dönüşlerin zemin olarak sınıflandırılması çıplak-zemin DEM'i üretir. Fotogrametri yalnız üst yüzeyi görür: kesintisiz örtü altında yaprakları ölçer ve hiçbir işlem hiç görmediği zemini geri getiremez. USGS harita doğruluk standartları aynı sınırı onlarca yıl önce not etmişti: sık orman alanları bir istisnadır, çünkü hava fotoğrafları orada gereken ayrıntıyı veremez.

Çıplak sahalarda — açık ocaklar, taş ocakları, stok sahaları, hafriyat — fark büyük ölçüde kaybolur; bu ölçümlerde fotogrametrinin baskın olmasının nedeni de budur.

Fotogrametri doku ister. Yeni asfalt, kar, kum ya da durgun su gibi tekdüze yüzeyler eşleştirmeye tutunacak pek bir şey vermez; gürültülü ya da delikli çıkar. Hareket eden nesneler ve koyu gölgeler de sorun çıkarır.

Lidar yansıma ister. Su bir topoğrafik lazere çok az dönüş verir ya da hiç vermez — lidar DEM'lerinde su yüzeylerinin kırık hatlarla düzleştirilmesinin nedeni budur — çok koyu ya da ıslak malzemeler zayıf yansır ve tarayıcının konumundaki ya da kalibrasyonundaki her hata doğrudan her noktaya geçer.

İkisi de iyi kontrol edilmiş bir ölçümde santimetre düzeyinde yükseklik verebilir, kötü kontrol edilmiş bir ölçümde ikisi de çok uzağa düşebilir. Fotogrametride doğruluk yer örnekleme aralığını, görüntü bindirmesini, yer kontrolünü ya da RTK/PPK konumlamayı ve yüzey dokusunu izler. Lidarda yörünge çözümünü, tarayıcı ile ataletsel birim arasındaki kalibrasyonu ve tarayıcının mesafe doğruluğunu izler. İkisini de işleme raporuyla değil, bağımsız denetim noktalarıyla yargılayın.

Lidar genellikle LAS ya da LAZ olarak, yoğunluk (intensity) ve — kamera da uçtuysa — renk içeren bir nokta bulutu verir; bulut zemin, bitki örtüsü ve yapı olarak sınıflandırılır, çıplak-zemin DTM'ler ve yüzey modelleri ondan türetilir. Fotogrametri yoğun bir nokta bulutu, bir yüzey modeli, bir ortomozaik ve çoğunlukla dokulu bir örgü (mesh) verir. Fotogrametri bulutu da sınıflandırılabilir, ama bitki örtüsü altında zemin noktaları basitçe yoktur.

Açık ocaklar, taş ocakları ve stok sahaları için fotogrametri aylık ölçümün ihtiyacı olan her şeyi — bir yüzey, hacimler ve üzerine çizim yapılacak bir ortofoto — genellikle daha ucuz ekipmanla verir. Zemini bitki örtüsünün gizlediği yerde lidarı seçin: ormanlık alanlarda dekapaj öncesi ölçümler, çalılıktan geçen nakliye yolu koridorları, rehabilitasyon alanları ve bitki örtülü yamaçlarda drenaj çalışmaları. İkisine de erişimi olan birçok ekip fotogrametriyi düzenli, lidarı örtünün gerektirdiği yerde uçurur.

STREAM ham fotoğrafları ya da lidar yörüngelerini işlemez; onların çıktılarıyla çalışır. İki yöntemden gelen LAS ve LAZ'ı açar, büyük dosyaları parça parça akıtır ve zemin sınıflı noktalardan çıplak-zemin DEM, tüm noktalardan yüzey modeli ve nokta renginden ortofoto üretir. Fotogrametriden gelen DEM ve ortofotolar doğrudan GeoTIFF olarak yüklenir. Oradan sonra hacim, münhani, enkesit, eğim ve ölçümler arası değişim hangi algılayıcı uçmuş olursa olsun aynı çalışır.