¿Cómo vivieron nuestros antepasados en esta vasta extensión de tierra donde los humanos son pequeños pero se reproducen tenazmente? Cultivaron alimentos, construyeron casas, formaron tribus, construyeron ciudades y dejaron huellas de su existencia.
A través de la exploración de monumentos, podemos deducir la forma de vida, la cultura social y el nivel de desarrollo tecnológico de los pueblos antiguos. Sin embargo, después de miles de años, encontrar los restos que dejaron los antiguos no es tarea fácil.
Debido a que el tiempo trae un gran cambio a los mundos, los antiguos edificios pueden haber sido enterrados profundamente en el suelo. Ya sea que se trate de una vasta vegetación o densos bosques, pueden bloquear fácilmente nuestra exploración del mundo subterráneo. Sin embargo, la aparición de la tecnología LiDAR puede ayudarnos a descubrir el "velo" terrestre, para que podamos ver el "facial" más original de la tierra.
Lidar, una poderosa herramienta para explorar reliquias
A principios del siglo XX, el explorador británico Percy Fawceet se adentró varias veces en el Amazonas en busca de las antiguas civilizaciones que alguna vez existieron en esa tierra, solo para perderse para siempre en los densos bosques del Amazonas durante su búsqueda de las reliquias. . Así, las reliquias históricas de la región amazónica desaparecieron de la vista de la gente junto con aquella expedición.
Sin embargo, en un artículo reciente publicado en la revista Nature, los científicos que utilizan LIDAR finalmente obtuvieron una imagen de cómo se ven los restos de una ciudad antigua en el bosque de la cuenca del río Amazonas. Comencemos por ver cómo son las ruinas.
Los edificios que se muestran fueron construidos por la comunidad de Kasarabe entre 500-1400 d. C. y son restos de antiguas casas, terrazas, cercas y otras cosas hechas por el hombre. Esta imagen fue obtenida desde un helicóptero que transportaba LIDAR sobre el bosque e imágenes post-procesadas.
Pero tal vez encuentre que esta imagen parece ser un poco diferente de las imágenes aéreas habituales, de hecho, el cambio más grande es que: los bosques se pierden.
Izquierda: imagen de cámara aérea del bosque Derecha: imagen LIDAR del mismo lugar
Sin la sombra del bosque, se hacen visibles las huellas de los antiguos edificios. El trabajo arqueológico se ha vuelto mucho más fácil. Teniendo en cuenta que antes de la llegada de LiDAR, para explorar los restos del bosque, uno tenía que aprender a sobrevivir en la naturaleza y saltar en el bosque tropical durante el trabajo de campo.
Ahora, con LiDAR, los arqueólogos podrán evitar la perturbación de los árboles y observar sitios arquitectónicos antiguos con mayor claridad. Entonces, ¿cómo se dibuja el mapa topográfico que excluye la interferencia de los árboles?
Imágenes activas para iluminar rincones oscuros
Bosque denso, las hojas bloquean la mayor parte de la luz solar, por lo que muy poca luz solar puede brillar en el suelo debajo de los árboles. Cuando se observa desde el cielo, casi no hay forma de que una cámara ordinaria obtenga una imagen del suelo, y los espacios en las hojas son en su mayoría sombras oscuras.
La cámara es un equipo de imagen pasivo, y la cámara recibe la luz emitida o reflejada del mundo exterior para formar una foto. LIDAR es un detector activo que envía un láser para detectar la forma del mundo exterior.
Para paisajes complejos como los bosques, todavía hay muchos rayos láser que pueden alcanzar el suelo debajo de los árboles. Los datos de la nube de puntos del LIDAR se envían a la computadora, que identifica qué puntos de datos son del bosque y cuáles son del suelo, y luego filtra los datos de la nube de puntos del bosque, dejando los datos de topografía del suelo.
Datos de nube de puntos sin procesar adquiridos por LiDAR
Clasificación informática de nubes de puntos (los puntos negros son puntos de datos para la vegetación, los puntos coloreados son puntos de datos para la superficie del suelo)
La imagen del suelo desnudo en la superficie del terreno obtenida después de filtrar la nube de puntos de vegetación, también llamada modelo de elevación digital (DEM)
El "superpoder" de LiDAR en el mapeo del terreno se ha ganado el cariño de los arqueólogos de todo el mundo. En 2016, el proyecto pacaunam realizó un estudio LiDAR a gran escala de la Reserva de la Biosfera Maya en Guatemala, que descubrió más de 60000 estructuras antiguas y más de 100 kilómetros de calzadas. Este resultado sugiere la existencia de una civilización maya en la región compuesta por millones de personas.
Esta tecnología también se utilizó en el estudio de la antigua ciudad de Liangzhu, donde LIDAR escaneó el sitio y filtró la vegetación del suelo para revelar las instalaciones de agua, los muros exteriores y otras estructuras de la antigua ciudad.
No solo puedes descubrir el pasado, sino que también puedes advertir el futuro.
Además del uso de LIDAR para detectar reliquias, la representación clara del terreno y el paisaje de LIDAR también lo hace útil en la prevención de deslizamientos de tierra.
Los deslizamientos de tierra son uno de los peligros geológicos comunes, y cada año las personas pierden sus propiedades e incluso sus vidas debido a los deslizamientos de tierra. Comprender el mecanismo de generación de deslizamientos de tierra, observar los precursores de la ocurrencia de deslizamientos de tierra y establecer un sistema de predicción de deslizamientos correspondiente son herramientas importantes para mitigar los peligros de deslizamientos de tierra.
El modelo de elevación digital de alta precisión (HRDEM) obtenido por el mapeo LiDAR es una poderosa ayuda para que los geólogos analicen los mecanismos de deslizamientos de tierra y construyan modelos de alerta temprana.
Para investigar deslizamientos de tierra, se necesita una gran cantidad de datos de deslizamientos de tierra como material de investigación. Los científicos han construido mapas de inventario de deslizamientos de tierra utilizando satélites de detección remota, LIDAR, cámaras aéreas y otros medios de observación.
El mapa indica la ubicación de deslizamientos de tierra pasados en cada distrito, la forma del deslizamiento de tierra y también contiene información sobre la precipitación y el tipo de suelo en el área, y el grado de sacudida del terremoto. Mediante el uso del mapa de inventario de deslizamientos, se puede calcular la probabilidad de deslizamientos de tierra en cada distrito.
Mapa de inventario de deslizamientos basado en el mapeo LiDAR, diferentes áreas de color representan diferentes tipos de deslizamientos de tierra. El bloque de color rojo en el mapa pequeño en la esquina inferior derecha representa deslizamientos de tierra profundos y el bloque de color azul representa deslizamientos de tierra superficiales.
Antes deSi ocurre un deslizamiento de tierra, se formará una cierta altura de levantamiento en la parte inferior del deslizamiento de tierra y se crearán grietas en la superficie del talud. Debido a la cobertura vegetal, no hay forma de observar estas señales a simple vista o con una cámara, pero con la ayuda de LiDAR puede ser una buena solución a este problema.
Mediante el despliegue de una flota de vehículos aéreos no tripulados equipados con LIDAR en áreas con alta incidencia de deslizamientos de tierra, los datos de observación mejorarán efectivamente nuestra capacidad y precisión en la predicción de deslizamientos de tierra mediante el escaneo y la observación de la morfología de la superficie de la pendiente sin interrupción.
No es una tarea fácil averiguar qué sucedió en el pasado en un determinado terreno. A medida que pasa el tiempo, los rastros de la actividad humana y los cambios en la corteza son gradualmente sumergidos por la naturaleza. Sin embargo, LiDAR nos brinda la oportunidad de reencontrarnos con el "pasado" y encontrar inspiración para el futuro a partir de los restos del "pasado".
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