จากกรณีถ้ำหลวงเขานางนอนที่เป็นที่ติดตามของสังคมในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา ได้มีการนำแผนที่ทางภูมิศาสตร์ของถ้ำมาประกอบคำอธิบายแผนการช่วยเหลือเยาวชนที่ติดอยู่ภายใน แผนที่ดังกล่าวถูกทำขึ้นจากนักสำรวจซึ่งอาจไม่เพียงพอที่จะทำให้เข้าใจว่าทำไมน้ำถึงไหลมาขวางทางออกได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีการทำแผนภาพประกอบอธิบายเพิ่มเติมเพื่อให้เกิดความเข้าใจมากขึ้น (อ่านเพิ่มเติมที่ [1]) ทั้งนี้เพราะแผนที่ภูมิศาสตร์ของถ้ำนั้นถูกวาดบนแนวราบซึ่งขาดรายละเอียดของมิติด้านความลึกรวมทั้งรายละเอียดซอกมุมต่างๆของถ้ำ ทำให้ผู้ที่ไม่มีความรู้ด้านแผนที่ยากที่จะเข้าใจ บทความนี้จะขอหยิบยกเทคนิคการสำรวจถ้ำด้วยการใช้เทคโนโลยี Lidar (Laser imaging detection and ranging) ที่สามารถนำมาใช้จัดทำแผนที่ 3 มิติ ของถ้ำเพื่อให้บุคคลทั่วไปสามารถเข้าใจลักษณะโดยรวมของถ้ำได้มากขึ้น
Lidar คือการบันทึกข้อมูลการสะท้อน การหักเห ของแสง Laser ที่ใช้ต่อวัตถุที่ทำการศึกษาในระยะไกล โดยในกรณีนี้เราจะใช้การสะท้อนของแสง Laser เพื่อวัดระยะทางจากผู้สำรวจไปยังผนังถ้ำ คล้ายกับฉากการสำรวจถ้ำในภาพยนต์เรื่อง Prometheus (รูปภาพที่ 1)
รูปภาพที่ 1 ฉากการแสดงแผนที่ 3 มิติของถ้ำที่สำรวจจากภาพยนต์เรื่อง Prometheus
เทคโนโลยีในปัจจุบันนี้ทำให้เราสามารถเคลื่อนย้าย Laser ที่มีขนาดเล็กเพื่อการสแกนโครงสร้างต่างๆภายในถ้ำด้วยความละเอียดระดับเซนติเมตรภายในวงรัศมีกว่าสิบเมตรรอบตัวผู้วัด ระยะต่างๆนี้จะถูกอ้างอิงกับตำแหน่งพิกัดของผู้วัดที่เคลื่อนที่ไปในถ้ำด้วยระบบอ้างอิงพิกัด เช่น SLAM (Simultaneous localization and maping) [2] จากข้อมูลระยะต่างๆที่ได้จากการวัดและการประเมินผลกับพิกัดตำแหน่งทำให้เราสามารถจัดทำเป็นแผนที่ถ้ำในรูปแบบ 3 มิติได้ (รูปภาพที่ 2) โดยในปัจจุบันมีการพัฒนาติดตั้งระบบ Lidar เข้ากับหุ่นโดรน เพื่อให้การสำรวจถ้ำนั้นสะดวกและถูกต้องแม่นยำมากขึ้น การสำรวจถ้ำตามภาพยนต์ที่กล่าวไปข้างต้นจึงไม่เป็นเพียงเรื่องจินตนาการอีกต่อไป
รูปภาพที่ 2 แผนที่ 3 มิติของถ้ำ Domica ในประเทศสโลวาเกีย (A) แผนที่ทางภูมิศาสตร์โดยรอบของถ้ำ (B) ส่วนหนึ่งของแผนที่ถ้ำ (C) รายละเอียดของถ้ำที่ได้จากการสแกน [3]
นอกจากการใช้ Lidar เพื่อการสำรวจถ้ำแล้ว เทคโนโลยีนี้ถูกนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดและสำรวจต่างๆอีกมากมาย ยกตัวอย่างเช่น การติดตั้งระบบ Lidar บนอากาศยาน (Airbourne lidar) เพื่อใช้ในการสำรวจภูมิประเทศและความสมบูรณ์ของป่า ทั้งนี้เพราะการใช้แสง Laser ที่มีความยาวของคลื่นที่สามารถส่องทะลุผ่านต้นไม้ในป่าได้ ทำให้การสำรวจด้วยระบบ Lidar นี้สามารถระบุถึงความสูงต่ำของภูมิประเทศได้อย่างแท้จริง และด้วยการสะท้อนหรือหักเหจำเพาะของแสง Laser จากต้นไม้ ระบบ Lidar จึงสามารถทำแผนที่เพื่อระบุถึงความอุดมสมบูรณ์ของป่าไม้ได้ [4] นอกจากการสำรวจทางภูมิศาสตร์แล้ว Lidar ยังถูกนำมาใช้ทางด้านสิ่งแวดล้อม [5] หรือแม้กระทั่งการพัฒนาอากาศยานและยานยนต์ไร้คนขับอีกด้วย [6]
หลักการและการประยุกต์ใช้ที่กล่าวมาในบทความนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบ Lidar ที่ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและการศึกษาต่างๆ สำหรับผู้ที่สนใจสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ตามลิงค์อ้างอิงด้านล่าง
อ้างอิง
Comments
Post a Comment