LIDAR : Sebuah Teknologi Geospasial

LIDAR (Light Detection and Ranging) adalah sebuah teknologi sensor jarak jauh menggunakan properti cahaya yang tersebar untuk menemukan jarak dan informasi suatu obyek dari target yang dituju. Metode untuk menentukan jarak suatu obyek adalah dengan menggunakan pulsa laser.

Seperti teknologi radar, yang menggunakan gelombang radio, jarak menuju obyek ditentukan dengan mengukur selang waktu antara transmisi pulsa dan deteksi sinyal yang dipancarkan. Teknologi LIDAR memiliki kegunaan dalam bidang geomatika, arkeologi, geografi, geologi, geomorfologi, seismologi, fisik atmosfer, dan lain-lain. Sebutan lain untuk LIDAR adalah ALSM (Airborne Laser Swath Mapping) dan altimetri laser. Akronim LADAR (Laser Detection and Ranging) sering digunakan dalam konteks militer. Sebutan radar laser juga digunakan tapi tidak berhubungan karena menggunakan cahaya laser dan bukan gelombang radio yang merupakan dasar dari radar konvensional.

LIDAR menggunakan cahaya inframerah, ultraviolet, tampak, atau dekat dengan objek gambar dan dapat digunakan untuk berbagai sasaran, termasuk benda-benda non-logam, batu, hujan, senyawa kimia, aerosol, awan dan bahkan molekul tunggal. Sebuah sinar laser dapat digunakan untuk memperoleh fitur peta fisik dengan resolusi sangat tinggi.

LIDAR telah digunakan secara luas untuk penelitian atmosfer dan meteorologi. Instrumen LIDAR dipasang ke pesawat dan satelit yang digunakan untuk survei dan pemetaan . Contoh terkini adalah Eksperimen NASA Advanced Research Lidar. Di samping itu LIDAR telah diidentifikasi oleh NASA sebagai teknologi kunci untuk memungkinkan pendaratan presisi paling aman untuk masa depan robot dan kendaraan pendaratan berawak ke bulan.

Selain itu, ada berbagai macam aplikasi dari LIDAR, seperti yang sering disebutkan dalam Program Dataset Nasional LIDAR, USA .

Pertanian dan Perkebunan
LIDAR dapat digunakan untuk membantu petani menentukan area mana dari bidang lahan mereka untuk menerapkan persebaran pupuk. LIDAR dapat membuat peta topologi dari ladang dan mengungkapkan kelerengan dan paparan sinar matahari dari tanah pertanian. Para peneliti di Agricultural Research Service menyebut kan, dengan LIDAR mampu memperoleh dataset informasi topologi dengan kondisi tanah pertanian dari tahun-tahun sebelumnya. Dari informasi ini, peneliti bisa menentukan kategori tanah pertanian menjadi  kelas tinggi, menengah, atau rendah – untuk menghasilkan zona persebaran kondisi lahan. Teknologi ini berharga untuk petani karena menunjukkan daerah mana untuk menerapkan penyebaran pupuk guna mencapai hasil panen tertinggi.

Arkeologi 
LIDAR memiliki banyak aplikasi dalam bidang arkeologi, termasuk membantu dalam perencanaan survey lapangan, pemetaan fitur bawah kanopi hutan, dan memberikan gambaran luas-detail, dan lain-lain. LIDAR juga dapat membantu arkeolog  untuk membuat model elevasi digital (DEM) resolusi tinggi dari situs-situs arkeologi, yang dapat mengungkapkan mikro-topografi yang tersembunyi oleh vegetasi.

LIDAR dan produk turunannya dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam Sistem Informasi Geografis (SIG) untuk analisis dan interpretasi. Sebagai contoh di Fort Beausejour – Fort Cumberland National Historic Site, Kanada, fitur arkeologi yang belum ditemukan sebelumnya telah berhasil dipetakan yang berhubungan dengan pengepungan Benteng pada tahun 1755. Fitur yang tidak bisa dibedakan di lapangan atau melalui fotografi udara diidentifikasi dengan overlay hillshades dari DEM dibuat dengan pencahayaan dari berbagai sudut.

Dengan LIDAR, kemampuan untuk menghasilkan resolusi tinggi dataset cepat dan relatif murah. Selain efisiensi, kemampuannya untuk menembus kanopi hutan telah memberikan penemuan fitur yang tidak dapat dibedakan melalui metode geospasial tradisional dan sulit dijangkau melalui survei lapangan.

Biologi dan Konservasi
LIDAR banyak diaplikasikan di bidang kehutanan. Kanopi ketinggian, pengukuran biomassa, dan luas daun semua bisa dipelajari dengan menggunakan sistem LIDAR. Peta topografi juga dapat dihasilkan dengan mudah dari LIDAR, termasuk untuk penggunaan dalam varian produksi dari peta kehutanan.

Contoh lain, Liga Penyelamatan Redwood sedang melakukan sebuah proyek untuk memetakan tinggi pohon di pantai utara California. LIDAR memungkinkan penelitian para ilmuwan untuk tidak hanya mengukur tinggi pohon yang sebelumnya belum dipetakan, tetapi untuk menentukan keanekaragaman hayati hutan redwood. Stephen Sillett yang bekerja pada proyek Liga Pantai Utara LIDAR mengklaim bahwa teknologi ini akan berguna dalam mengarahkan upaya-upaya masa depan untuk melestarikan dan melindungi pohon-pohon tua redwood.

Geomorfologi dan Geofisika
Peta resolusi tinggi elevasi digital yang dihasilkan oleh LIDAR  telah memacu kemajuan signifikan dalam bidang geomorfologi. Kemampuan LIDAR untuk mendeteksi fitur topografi halus seperti teras sungai dan tepi saluran sungai, mengukur elevasi permukaan tanah di bawah kanopi vegetasi, menghasilkan turunan spasial elevasi, dan mendeteksi perubahan elevasi  pada suatu permukaan bumi.

Data LIDAR dikumpulkan oleh perusahaan swasta dan juga konsorsium akademik dalam mendukung pengumpulan, pengolahan dan pengarsipan dataset  LIDAR yang tersedia untuk publik. Pusat Nasional untuk Pemetaan Airborne Laser (NCALM), didukung oleh National Science Foundation, mengumpulkan dan mendistribusikan data LIDAR untuk mendukung penelitian ilmiah dan pendidikan di berbagai bidang, khususnya geosains dan ekologi.

Dalam geofisika dan tektonik, kombinasi pesawat berbasis LIDAR dan GPS telah berevolusi menjadi alat penting untuk mendeteksi kesalahan dan mengukur material pengangkatan. Output dari kedua teknologi dapat menghasilkan model elevasi sangat akurat untuk medan yang bahkan dapat mengukur elevasi tanah melalui pepohonan.

Kombinasi ini telah digunakan untuk menemukan lokasi Fault Seattle di Washington, Amerika Serikat. Kombinasi ini mampu mengukur material pengangkatan di Mt. St Helens dengan menggunakan data dari gletser sebelum dan setelah pengangkatan di tahun 2004. Sistem monitor airborne LIDAR  memiliki kemampuan untuk mendeteksi jumlah halus peningkatan atau penurunan material.

Sebuah sistem berbasis satelit NASA ICESat yang mencakup sistem LIDAR diterapkan untuk tujuan ini. Airborne Topografi Mapper NASA digunakan secara luas untuk memantau gletser dan melakukan analisis perubahan pesisir. Kombinasi ini juga digunakan oleh para ilmuwan tanah saat membuat survei tanah. Pemodelan medan detail memungkinkan ilmuwan tanah untuk melihat perubahan bentuk lahan lereng dan menunjukkan pola-pola dalam hubungan spasial.

Transportasi
LIDAR telah digunakan dalam sistem  Adaptive Cruise Control (ACC) untuk mobil. Sistem seperti yang oleh Siemens dan Hella menggunakan perangkat LIDAR dipasang pada bagian depan kendaraan, seperti bumper, untuk memantau jarak antara kendaraan dan setiap kendaraan di depannya. Kendaraan di depan melambat atau terlalu dekat, ACC menerapkan rem untuk memperlambat kendaraan. Ketika jalan di depan jelas, ACC memungkinkan kendaraan untuk mempercepat ke preset kecepatan oleh pengemudi.

Militer
Beberapa aplikasi LIDAR untuk militer memberikan citra resolusi yang lebih tinggi dalam mengidentifikasi target musuh, seperti tank. Nama LADAR lebih umum dipakai di dunia militer. Contoh aplikasi militer LIDAR diantaranya Tambang Laser Airborne Detection System (ALMDS) untuk counter-tambang peperangan dengan Arete Associates.

Sebuah laporan NATO (RTO-TR-SET-098) menyebutkan bahwa: berdasarkan hasil sistem LIDAR, satuan tugas merekomendasikan bahwa pilihan terbaik untuk aplikasi jangka dekat (2008-2010) dari stand-off sistem deteksi UV LI. Long-Range Standoff Detection System Biologi (LR-BSD) dikembangkan untuk Angkatan Darat AS untuk memberikan peringatan sedini mungkin atas serangan biologis. Ini adalah sistem udara yang dibawa oleh helikopter untuk mendeteksi awan aerosol buatan yang mengandung senjata  biologi dan kimia pada jarak jauh.