2010, אפריל מיפוי ומידע גיאוגרפי, גיאודזיה

177

LIDAR-מרחבי בעזרת טכנולוגיית ה-מיפוי גיאו

2משה בנחמו, 2ערן קינן, 1כוכבית פרדו

טכניוןה ,אינפורמציה- ל להנדסת מיפוי וגיאוהמסלו 1

המרכז למיפוי ישראל 2

תקציר .1

ההתפתחות הטכנולוגית אשר חלה בעשור האחרון בתחום החישה מרחוק הביאה להשגת חידושים

LiDAR- הבולטת בהן הינה טכנולוגיית הכש בתחום המיפוי הגיאו מרחבי והחישה מרחוקמשמעותיים

(Light Detection and Ranging) .מדויק וברזולוציה גבוהה בשנים האחרונות , הדרישה למידע עדכני

(Geographic Information Systems) גיאוגרפיותהמידע הב קהיליית המיפוי ומשתמשי מערכות בקר

בעשור האחרון .ובתוצריה טכנולוגיה זוגידול משמעותי במרחביות הביא ל-גיאוהמידע הומערכות

זאת בשל יתרונה הבולט של איסוף ומסתמנת מגמה של גידול ניכר ביישומיה ובתוצריה של טכנולוגיה זו

. מרחבי-מפורט ומהיר של מידע גיאו

ענן . וקטורי" ענן נקודות"כי לא סדור ממד-מאפשרת את רכישתו של מידע תלת LiDAR- טכנולוגיית ה

מעיבוד ענן הנקודות ניתן . מדויק וצפוף של תבליט ותכסית שטח המיפוי, אותנטיהנקודות יוצר תאור

. ) DSM )Digital Surface Modelים ובהם מודל גבהים ספרתי של השטח מסוג להפיק מגוון תוצר

נקודות 16 -יותר מ: לדוגמא ,מאד יםגבוה םהינבאמצעות טכנולוגיה זו יםהנרכשהמידע ודיוק הרזולוציה

ALS עבור מערכתדיוק אנכי סנטימטרים 15 -ופחות מ סנטימטרים דיוק מקום 10 –כ, מרובע רטלמ

)Airborne Laser Scanner ( .מתאר מידע לא מפורש אשר אינו אינו סדור ובנוסף ענן הנקודות , כאמור

ובשל כך על פי רוב נדרש לבצע עיבוד של ענן )'וכו מבנה, צמחיה, עץ, כביש, קרקע(מבחין בין סוגי הנקודות

.הנקודות

סטאטי ( קרקעי: סוגים עיקרייםלשלושה הנמצאות בשימוש כיום ניתן לסווג LiDAR –את מערכות ה

יישום סוג המערכת מותאם ). מצלמה: כגון, סורק לייזר בשילוב סנסור נוסף( משולבו אווירי, )ורכוב

כוללות LiDAR - המערכות על פי רוב . היקף השטח הנסרקהמידע הנדרש ולוהרזולוציה של דיוקרמות הל

Inertial( INS מערכות ניווט אינרציאליותו )GPS )Global Positioning Systemמערכות נוספות ובהן

Navigation Systems .(

ורשויות אחרות מוביליםבקרב גופי מיפוי הייישומ, את יכולותיה של טכנולוגיה זו מציגמאמר זה

.י"ישראל ובמפבפוטנציאל השימוש ו

סקירה כללית של מבנה המערכת ומאפייניה .2

מדידה אקטיבית באמצעות קרן אלקטרומגנטית הנשלחת מהסורק אל תמבצע LiDAR -ה ת מערכ

הינו ענן תוצר המדידה המתקבל ).Chow K. L., 2007(האובייקט במרחב וקליטת ההחזר מן האובייקט

לכל נקודה בענן הנקודות מוגדרות . דיוק גבוה ורזולוציה גבוההבלרוב י ממד- תלתנקודות וקטורי

.ועוצמת ההחזר) גובה אליפסואידלי, ב גיאוגרפיאורך ורוח(הקואורדינאטות

178

(ALS – Airborne Laser Scanner) ת יריומערכת לייזר או 2.1

טווח הלייזר מערכת :)Aloysius Wehr, Uwe Lohr 1999( מכיל מספר מערכות ובהן אוויריסורק לייזר

סורק ;ההחזרמקלט אלקטרו אופטי הקולט את הכוללת את קרן הלייזר ומשדר כוללת משדר הה מערכת -

שליטה ועיבוד מערכת ;ייזר בהתאם לתבנית הסריקה הרצויהבהטיית קרן הל התומךסורק - אופטי מכני

;בכל אחת מתת המערכות באופן אינדיבידואלי שליטה ובקרהמחשב עם ממשק גרפי למשתמש המאפשר –

- INS מערכת ניווט אינרציאלית; )DGPS )Differential GPSמערכת - מרחבי קוםמערכת למדידת מי

.תוכנה לעיבוד המידע ;זוויות ההרכנה של המטוס מערכת המודדת את

ALSמבנה מערכת -1איור

את החזרי הקרינה הפוגעים המכילי ממד-תלתמתקבל ענן נקודות האווירית הסריקה השלמתלאחר

של פני ספרתיים ענן זה מעובד בתהליכים של סינון וקלסיפיקציה לקבלת מודלים . באובייקטים ובקרקע

הגובה מחושב מתוך ועל כן באזורים אלו חוריםנוצרים אזורים בהם סונן מידע ב. והתכסית שטחה

לסיווג עצים ים נוספיםניתוח. שכנותשל נקודות ערכי גובה העושה שימוש באינטרפולציה מקומית

).LE-Last Echo(אחרון חזרבהו) FE-First Echo(ראשון חזרהוצמחיה עושים שימוש ב

סל ). ,2002Reiss( השגיאות הטבועות במערכתסל תרומת מצריכה הבנה של ר יזפלט חיישני הליהבנה של

השגיאות במערכת הוא סכום כל השגיאות מתוך כל תת המערכות אשר מרכיבות את מערכת הסריקה

המידע המתקבל מכיל בתוכו . לא הכללת האינטראקציה עם סוגי נוף וכיסויי קרקע שוניםלהאווירית וזאת

םמאליירנדורעשים וכן בשל (GPS, IMU, Range)מספר שגיאות הנובעים משימוש במספר מערכות

.ות אקראיות בענן הנקודותשגיאגורמים לנוספים ה

179

מבט צד של המבנים בשטח הנסרק - RGB ,bמבט על של השטח הנסרק בגווני a -2איור )מ"באדיבות אופק צילומי אוויר בע(

מדידת ,זמן קצריםכיסוי שטחים נרחבים בפרקי : לעבודות מדידה אווירייתרונות השימוש בסורק לייזר

רזולוציה ענן נקודות ב ,דיוק גבוה ,מזג אוויר ושעות היוםאי תלות בתנאי ,פני הקרקע תוך חדירת צמחייה

.ועוד )'כבישים וכו, מבנים, צמחיה(יכולת לסיווג המידע ,הווה תיעוד אותנטי של השטח הנסרקהמ גבוהה

מידע גולמי לא ,כוח מחשוב חזק לעיבוד הנתונים :לעבודות מדידה אוויריחסרונות השימוש בסורק לייזר

לעיבוד והפקת ) אדם וזמן כוח(ותהליך רב משאבים מפורש המצריך שימוש באלגוריתמים לסווג המידע

.)אינו רציף כמו תצלום אוויר(מידע דיסקרטי ,ענן הנקודותמקטעים של קושי בקשירת ,מוצרים

תמערכת לייזר קרקעי 2.2

אוטומטית וממוכנת ברמות , מהכלל אל הפרט –מערכתית ) ומיפוי(סורק הלייזר הקרקעי מאפשר מדידה

הסריקה ). ללא האינטרפטציה של המודד(מהירה ואובייקטיבית , מדידה יעילה. פירוט ודיוק גבוהים

נן נקודות תוצר המדידה המיידי המתקבל הינו ע -תוך צבירת המידע והצגתו בזמן אמת במהירות מתבצעת

איורראה (המתאפיין ברמה גבוהה של ויזואליות ) מ"ס 1-2רזולוציה של ( ממדי וצפוף מאוד -תלת, וקטורי

בנחמו (האובייקט הנסרק /של האתר Repeatability-אותנטי ו, ענן הנקודות מהווה תיעוד מלא). 3 פרמס

ומגוון של תוצרים הנדסיים מדויקים מדים מ-תלתניתן ליצור מודלים מענן הנקודות). 2007, .ודגני א. מ

). 2003, .ודגני א. יאב א'טסצ, .כנען ד( הסצנה הנרכשת של

חשוב וחדשני המהווה הדור הבא של מכשירי , סורק הלייזר הקרקעי הינו כלי מדידה ומיפוי מתקדם

מתאים להתוויות סורק הלייזר מתאים לביצוע כל סוג של מדידה אך אינו ). Waud M., 2004(המדידה

טכנולוגית סריקת הלייזר הקרקעית מיושמת בעיקר לצורך מיפוי מפורט ויצירת מודלים . ולשירותי ביצוע

מדידת אובייקטים , )כולל חתכים אנכיים(ממדיים -ושרטוטים דו) Surface -ו Solidמסוג(ממדיים -תלת

שימור , מדידות ארכיאולוגיות, יםמיפוי טופוגרפי ומצב קי, )כולל אובייקטים תעשייתיים(מורכבים

בדיקה , קירות/מעקב אחר תזוזות של מבנים, חישובי כמויות, סקרי מערות, ושיקום ארכיטקטוני

).3 מספר איורראה (ועוד Re-Engineering , השוואתית בין תכנון למצב קיים

a

b

שרטוט אדריכלי c, צילום קרקעי של הגשר ).מ"ממד בע-מבט טכנולוגיות בתלת

) אופטיים(סורק הלייזר הקרקעי מאיר את האובייקט הנסרק ואינו מסתמך על קליטת החזרים פסיביים

. )אנכית ואופקית(בזמן הסריקה קרן הלייזר משודרת למרחב באמצעות שתי מראות ניצבות

הסורק . יה ויותרינקודות לשנ 120,000

FOV – Field Of View ( ובאופן כזה של הסורק

העשמתבצעת תוך בקרה ומעקב הנהסריקה

לכל נקודה בענן הנקודות מוגדר . הכולל את תוכנת הסריקה והעיבוד

שאינה מערכת הסורק טות אהגדרת ענן הנקודות במערכת קואורדינ

, במקרה בו בוצעה סריקה ממספר עמדות

המוצבות טרם הסריקה במרחב הנסרק

תיעוד מלא ומפורט ברזולוציה מרחבית גבוהה של

,.Waud M(טווח ללא רפלקטור המהווה יתרון באתרים בהם קיימת בעיה של נגישות

הנקודות הצפוף נראות של ענן ;ויותר

ומאפשר למודד בזמן " תרשים המדידה

ל פרט ענן הנקודות מהווה אורתופוטו קרקעי בו כ

נוסף לנתוני המיקום ות ביכולת להוספת אינפורמציה נושאית לענן הנקוד

הפקה גבוהה מהירות ;מובנה GPSמצלמה דיגיטלית מובנת בסורק ובחלק מהסורקים מקלט

.כ על ידי עובד אחד"מתבצעת בד

b

c

צילום קרקעי של הגשר b, די של גשר רושמייה בחיפהממ-תלתענן נקודות מבט טכנולוגיות בתלתבאדיבות חברת ( של הגשר

עקרון פעולת סורק הלייזר הקרקעי

סורק הלייזר הקרקעי מאיר את האובייקט הנסרק ואינו מסתמך על קליטת החזרים פסיביים

בזמן הסריקה קרן הלייזר משודרת למרחב באמצעות שתי מראות ניצבות

120,000 -ל 1,500קצב הסריקה משתנה בהתאם לסוג הסורק והוא נע בין

Field Of View(וצב בעמדה כך שמירב האתר הנסרק ייכלל בשדה הראיה

הסריקה .)Jenkis B., 2006( הנסרק האובייקטמלאה על

הכולל את תוכנת הסריקה והעיבודת מחשב נייד המחובר לסורק

הגדרת ענן הנקודות במערכת קואורדינ .צבע המתאים לעוצמת החזר הפולס

במקרה בו בוצעה סריקה ממספר עמדות). בדומה למדידה רגילה(מחייבת הצבת הסורק בנקודה ידועה

המוצבות טרם הסריקה במרחב הנסרק באמצעות מטרות רפלקטיביות יתעשנענני הנקודות

.ר יופיעו בבירור בסריקות השונות

תיעוד מלא ומפורט ברזולוציה מרחבית גבוהה של :קרקעי לעבודות מדידהתרונות השימוש בסורק לייזר

טווח ללא רפלקטור המהווה יתרון באתרים בהם קיימת בעיה של נגישות תמדיד

נקודות לשנייה 1,500 - 120,000מהירות מדידה גבוהה של

תרשים המדידה"ממדי כולל בתוכו את - ענן הנקודות התלת ;כתמונה דיגיטלית

ענן הנקודות מהווה אורתופוטו קרקעי בו כ ;ולעקוב אחר איכות ושלמות הסריקה

יכולת להוספת אינפורמציה נושאית לענן הנקוד ;נמצא במקומו המרחבי הנכון

מצלמה דיגיטלית מובנת בסורק ובחלק מהסורקים מקלט

מתבצעת בד מדידה עם סורק לייזר קרקעי ;ביחס לתפוקה המתקבלת

a

180

ענן נקודות a -3איור

עקרון פעולת סורק הלייזר הקרקעי

סורק הלייזר הקרקעי מאיר את האובייקט הנסרק ואינו מסתמך על קליטת החזרים פסיביים

בזמן הסריקה קרן הלייזר משודרת למרחב באמצעות שתי מראות ניצבות .מהאובייקט

קצב הסריקה משתנה בהתאם לסוג הסורק והוא נע בין

וצב בעמדה כך שמירב האתר הנסרק ייכלל בשדה הראיה מ

מלאה על הארה שתהיה

ת מחשב נייד המחובר לסורק עזרב

צבע המתאים לעוצמת החזר הפולס

מחייבת הצבת הסורק בנקודה ידועה

ענני הנקודות עיגונם של

ר יופיעו בבירור בסריקות השונותואש

תרונות השימוש בסורק לייזר י

מדיד ;מ"מ 3עד

מהירות מדידה גבוהה של , )2004

כתמונה דיגיטלית

ולעקוב אחר איכות ושלמות הסריקההסריקה לבקר

נמצא במקומו המרחבי הנכון

מצלמה דיגיטלית מובנת בסורק ובחלק מהסורקים מקלט ;ולנתון הצבע

ביחס לתפוקה המתקבלת

181

סורק הלייזר ביחס עלות גבוהה יחסית של :חסרונות השימוש בסורק לייזר קרקעי לעבודות מדידה

כולל $ 200,000 -כ עד$ 30,000 -עלות סורק היא החל מ( TOTAL-STATION: כגון, למכשירי מדידה אחרים

ימי 25ס של תפוקות הדורשות יח ;יבוד תוצאות הסריקה צורך זמן יקרע ; )תמיכה ואימון, תחזוקה, תוכנה

של מדידה אך אינו מתאים להתוויות סורק הלייזר מתאים לביצוע כל סוג ;משרד ליום אחד בשדה

.ולשירותי ביצוע

)Mobile 3D Scanner(קרקעית דינמיתמערכת לייזר 2.3

ת אווירימאפיינים של המערכת הבפועל משלבת ה ,רכב: כגוןהמורכבת על פלטפורמה מוסעת לייזרמערכת

במערכות אלו. IMUומערכת GPSמקלט : למערכת זו הינןהמערכות המתווספות .והמערכת הקרקעית

משלבות כיום ישנן מערכות מוסעות .עקב מכשולים עבור מערכת הניווט השילוב בניהן מתוחכם יותר

.הכוללות בפועל מספר סורקים וגם מצלמות

מבלי לפגוע בנסיעה בתנאים רגיליםומקום אסוף מידע בכל זמן יתרונה של מערכת זו הינו היכולת ל

, עצים(אובייקטים הפרעות והסתרות של חסרונה של מערכת זו ).לעינייםקרן הלייזר בטוחה (באנשים

.ט ולקטוע את התקשורת עם הלווייןאשר יכולים להפריע למערכת הניוו) גשרים וכדומה

בעולםורשויות בקרב גופי מיפוי LiDAR-יישומים של טכנולוגיית ה. 3

ת הפעילות נעשתה ימרב. LiDAR-הטכנולוגיית בעשור האחרון החלו גופי מיפוי ורשויות בעולם לאמץ את

ח הסוקר את פעילותם "י הוכן דו"במסגרת פעילותו של מפ. ב"ממשלתיות בארהבקרב גופי מיפוי ורשויות

ל חלק מגופי המיפוי בפרק זה תינתן סקירה קצרה ש. של גופי מיפוי בעולם העושים שימוש בטכנולוגיה זו

.LiDARבעולם שעושים שימוש בנתוני

3.1 USGS (U.S. Geological Survey)

USGS לאומי גבהים ג "ממייצר הגוף 1997בשנת . 1897אשר הוקם בשנת ב"ארהבלאומי מיפוי גוף הינו

בשנת . משלב בין מספר מקורות מידע NED-מוצר ה .)(NED National Elevation Dataרציף הנקרא

הגבהים ג"ממ להצגת נתוני אינטרנטתח אתר ופ 2005בשנת ו NED-הלתוך LiDARנתוני ולבוש 2003

.הלאומי

USGS נתוני . לציבור הרחב אך לא לצרכיבאתר האינטרנט )החזר אחרון( גולמיהמספק את ענן הנקודות

ונדגמים בשלוש NED-קרקע חשופה מצורפים לרק נתונים אשר מתארים ,עוברים תהליך סינוןר יזהלי

יכיל גם NED-השהינה USGSמגמה של ה .)4מספר איורבכפי שניתן לראות ( מטר 30, 10, 3: רזולוציות

.תכסיתו שמתארות תבליטנתוני נקודות

זיהוי ואיתור : תחומי עניין רבים ובניהםב LiDARופעילויות בנתוני נעשים מגוון מחקרים USGS-ב

.הידרולוגיה ועוד, פעילות וולקאניתזיהוי , פגמים מורפולוגיים

182

NED-ריבוי רזולוציות ב -4 יור א

3.2 )Federal Emergency Management Agency ( FEMA

אית על האחר לאומיהביטחון הקשורה למחלקת הינה יחידה הסוכנות הניהול הפדראלית למצבי חירום

אזור מוכה אסון טבע במקרה שבו לרשות במטרה למפות הוקמה סוכנות זו. התקפות טרור ואסונות טבע

נתוניאספקת ינור היזבנתוני הלי סוכנות זוהשימוש העיקרי של .אחרת אין יכולת לספק מענה הולם

חים בהם קיימת סכנת שטהמיפוי קרקע חשופה כבסיס למידול ולניתוח סכנות הצפה ותיאור גבולות

.ההצפ

,כמו כן. שינוייםגילוי המספק תוצאות מהירות ל on-lineיישמה תהליך משולב אפליקציות זו סוכנות

FEMA בפרויקט רבות בשותפות התנדבותית סייעהNED עםUSGS אחרות סוכנויות פדראליות ו

בריבוי ישנה תמיכה FEMAמאגר המידע של נתונים טופוגרפיים של ב .NED-הטיוב נתוני העובדות יחד ל

גבהיםהדיוקי . בין נקודות מטר מרווח 3ממליצה על FEMAאולם כסטנדרט). מטר 1, 3, 5, 10( רזולוציות

NSSDA )(National Standard for Spatial Dataעל פי בהתאמה סנטימטר 40, 80,120 הינם בשיעור של

Accuracy.

3.3 US Forest Service

שירות היערות . סוכנות במחלקת החקלאות של ארצות הבריתזו למעשה , 1905נוסד בשנת שירות היערות

LiDAR- השימוש שעושה גוף זה בטכנולוגיית ה. מנהל אדמות ציבור ביערות ושטחים ירוקים לאומיים

שטח בסיסי וכן הבדלות , הביומאס, נפח, קוטר ממוצע, הוא הערכת מידע הקשור ביערות כמו גבהי עצים

LiDARנתוני בנוסף הסוכנות עושה שימוש ב. בין סוגי עצים כמו מחטניים עשירים או דלילים וכדומה

צמחיית הבר . נפח ותחזיות התנהגות נפח העץ בזמן שריפה, צפיפות גובה בסיסי, לחישוב חופת העץ

בשימוש רב זמני עוזר ליערנים LiDARמיפוי . מינים וקוטר, מבנה אנכי, מוערכת בהקשר של אחוז כיסוי

באדמות היער הסוכנות . אבחון נבילה ומוות, שינויים בחופת העץ על ידי הערכת גדילה לגובה נטרל

מיפוי קווי פרשת , ומיפוי מסדרונות DEMבאפליקציות ספציפיות כמו יצור LiDARנתוני משתמשת ב

.מיפוי ערוצי נחל ומיפוי גיאולוגי, הערכת סכנות מפולת, מים והגנה מפני שיטפונות

ניתן לראות , מרובים על מנת ליצור רבים ממאפייני היער LiDARבהחזרי תמשמשתסוכנות היערות

מהאובייקטים הפולס המוחזרת אנרגיהטבוע במערכות רבות משתמשות במידע . 5מספר יוראדוגמא ב

183

צורך מדידות ל מסבירה כי US Forest Service .כעוצמה השימושית לאבחנה בין סוגי עצים שונים

.עצים נחוצה סריקה בצפיפות גדולה יותר מפולס אחד למטר מרובע מדויקות של גבהי

מרובים LiDARשימוש בהחזרי -5 איור

מדינת בוואריה בגרמניה 3.4

כטכניקה חדשה ליצור מודלי LIDAR- חקור את טכנולוגיית ההחלו לראשונה ל) ,2002Reiss( 1994בשנת

התוצאות . מספר מדינות פדראליות בגרמניה בחנו את הנושא והעריכו את התוצאות. גבהים באיכות גבוהה

נוסדה קבוצת משתמשים במטרה להביא פרוצדורות סטנדרטיות למכרזים 1996היו מבטיחות ובשנת

ח פנימי המספק "פורסם דולות זו במסגרת פעי. כדי לאמת ולתחזק את המידע המועברוחוזים כמו גם

.ולוגיה זושל טכנ מעשיותקציות הנחיות לארגונים ציבוריים אחרים המעוניינים באפלי

- מדינת בוואריה היא הגדולה ביותר מתוך שש עשרה המדינות הפדראליות בגרמניה ומכסה שטח של כ

לביצוע תניתננתוני גובה דידתאזורי אלו מב ,אזורים נרחבים בבוואריה מכוסים ביערות. ר"קמ 70,550

-בעבר המוצר העיקרי היה קווי גובה מעובדים ב. LIDAR- טכנולוגיית האוטומטית על ידי בצורה כמעט

Stereo plotters על מנת לייצר מפות קווי גובה עם מידעDTM כיום . כמוצר נלווהDTM של קרקע

.כימטריה קרקעיתאנערך ומושלם מפוטוגרמטריה וט ,מעובד, חשופה הנגזר ממדידות הלייזר

לקראת שנות החמישים הוכרה הפוטוגרמטריה למיפוי טופוגרפי בהרי האלפים ולאחר מכן עבור שאר

משטחי המדינה כוסו במפות קווי גובה באיכות טובה אך לא 65%, בתחילת שנות התשעים .המדינות

קבוצת עבודה 1994בשנת .רק מפות באיכות נחותה כאשר עבור שאר השטחים היו קיימות, מעודכנת

רחב ומפורט DTMח פנימי הכולל המלצות כיצד לייצר "דו רסמהפ) BLVA(בסוכנות המיפוי של בוואריה

קומבינציה של קורלציה . כיסוי של מפות קווי הגובה הישנות והרדודות 35%דגש על תוך מתן

קומפילציית סטריאו עם שטחים בנויים וסריקות לייזר עבור יערות , פוטוגרמטרית לשטחים פתוחים

בשיטות כמעט ה הטכניקה היחידה לקבלת פני שטח תהי LiDAR- וטכנולוגיית ההומלצו מאחר

.מדיתמ-ניתן לראות תוצר סימולציה דו 6באיור מספר .ת באזורים מיועריםואוטומאטי

184

ופוטו דיגיטאלי מלווה במדידות לייזר אווירי אורת - 6איור

-הנתוני דיוק :LiDAR- עיקריות לגבי טכנולוגיית ה מתוך מבחנים שבוצעו הוסקו מספר מסקנות

LiDAR תהליך סינון נקודות פני השטח לא , מטרית מדויקת מאוד בשטחים פתוחיםטוב כמו מדידה טאכי

בעיקר (לסנן את נקודות הקרקע החשופה על מנת לכן נדרשת עבודת בקרת איכותאמין במאת האחוזים

צמחייה כסינון אוטומאטי הסיר נקודות שסווגו ,)ם בעלי גגות גדולים מאוד ושטוחיםבאזורים בהם המבני

.ני הקרקעוכגגות אך הסיר גם לעיתים מדידות המייצגות את פ

ת לייזר כקלט עיקרי הנתמך על בשיטה משולבת הכוללת סריקומדינת בוואריה במשתמשים 1998משנת

אנליטית פוטוגרמטריה, פוטוגרמטריה דיגיטאלית לבדיקה ועריכה של המידע שהושג בסריקות הלייזרידי

טאכימטריה קרקעית , מורפולוגיים-ויות ומבנים גיאויש קומפילציה נוספת של-ו דיגיטאלית לסטריאו/או

.למילוי מרווחי מידע בתוך אזורים עם צמחייה עבותה

בישראל LiDAR-בטכנולוגיית הפוטנציאל השימוש . 4

:ובהםפוטנציאליים קיימים היבטים מעשיים רבים LiDAR- לטכנולוגיית הבישראל

.טופוגרפיהג הלאומי "בממ DTM - שכבת הועדכון טיוב •

.LiDARשחושב מנתוני DSMאזורי על בסיס \ארצי אורתופוטוהפקת •

.ג הלאומי טופוגרפי"אזורי והכללתו בממ \ארצי DSMמסוג מודל גבהים ספרתי •

.י לניטור השינויים בקו המצוק לאורך קו החוףממד- תלתמיפוי •

.י של שטחיםממד- תלתמיפוי •

, טפונותיש, רעידת אדמה( מוכי אסוןשל אזורים והפקת תמונת מצב עדכנית י ממד-מיפוי תלת •

.)שריפית יערות ועוד

185

ויזואליזציה של אזור סרוק לפני ואחרי שריפה - 7איור

.כרסום וסחף ימי כגון הגנה מפני שיטפונות והרס חופים על ידי תופעות ימיות –שימור קווי חוף •

באזור נהר DSMתצוגת - 8איור

.ניתוח שטחי ניקוז והצפה •

ית של ניתוח שטחי הצפה בנחל בנימינהממד- ויזואליזציה תלת - 9איור )מ"באדיבות אופק צילומי אוויר בע(

.)10ראה איור מספר ( קווי מתח עילייםכגון יפוי תשתית מ •

קווי מתח לש LIDAR סריקת - 10איור

186

NIR-ו RGB בשילוב עם מידע LIDARסריקות -יערותשל י לצורך ניהול ממד-מיפוי תלת •

המידע . )11ראה איור מספר ( המסייע לניהול יערות ןמעודכרסטרי מידע גובה ומידע יםמספק

סגמנטציה של עץ , )כולל חישוב גובה עבור עץ בודד(גובה עצים : שניתן לחלץ מסריקות הלייזר

סיווג , מרכזי עצים קבלת קואורדינאטות של, מספר עצים וצפיפותם, בודד ושטח הכיסוי שלו

.עצים וניתוח

באותו האזור DSMתמונת אורתופוטו והצגה מרחבית של - 11איור

בעזרת מידע זה . ניתן לקבל מידע על הקרקע ומאפייניה LiDARמסריקות –פרויקטים הנדסיים •

מחצבות מיפוי: כגון, לחשב נפחי חפירה ומילויו ניתן לאתר קווי שבר ומאפיינים מורפולוגיים

.)12 מספר ראה איור(

)מ"באדיבות אופק צילומי אוויר בע( ית של מחצבת בנימינהממד-הצגה תלת - 12איור

או מבנים (3D City Model)י של ערים ממד-למידול תלת LiDARשימוש בנתוני •

(DBM) ) 13ראה איור מספר (.

187

י של מבניםממד-מודל תלת - 13איור

ראה איור מספר ( כביש חוצה ישראל: כדוגמת, לאומיים תשתיתשל פרויקטי י ממד-תלתמיפוי •

14(.

צילום אווירי של אזור העבודה - b ;חתך גבהים של קטע העבודה – a - 14איור

c - ית מתוך מדידות ממד-הצגה תלתLiDAR )מ"באדיבות אופק צילומי אוויר בע(

.מאייםדפ בשיתוף עם מוסדות אק"פרויקטי מו לביצוע LiDARשימוש בנתוני •

ית של אזור אורבאניממד- להצגה תלת RGBמשולב DSM - 15איור

a

b c

188

.)16ראה איור מספר ( נסתרים להקמת תשתית של אנטנות סלולאר/ניתוח שטחים נראים •

ית של שטחים נראיםממד-תלויזואליזציה ת - 16איור )מ"באדיבות אופק צילומי אוויר בע(

לאומיים , במסגרת פרויקטים הנדסיים LiDARבפרק זה תוארו יישומים אפשריים לשימוש בנתוני

חברת , קרן קיימת לישראל: ובניהםגופים ומוסדות ביישומים אלו יכולים לגלות עניין מספר . ותכנוניים

מוסדות , מינהל מקרקעי ישראל, ת הניקוזיורשו, הסביבההמשרד להגנה על איכות , משרד הביטחון, חשמל

, י לישראלסהמכון הגיאופי, המכון לחקר ימים ואגמים, משרד התחבורה, רשות חרום לאומית, אקדמאיים

.המכון המטאורולוגי לישראל, רשות תעופה אזרחית

סיכום .5

י מדויק ביחס לשיטות המדידה ממד-תלתמוטסים והקרקעיים הינו מיפוי מיפוי בעזרת סורקי הלייזר ה

לצד יתרונותיה הרבים של .כגון פוטוגרמטריה ומדידות טאכימטריות, האחרות הקיימות מזה שנים

, כיום. נדרש עיבוד מידע אינטנסיבי ופיתוח אלגוריתמים להפקת תוצרים סופיים LiDAR -ה טכנולוגיית

.והפקת תוצרים שכאלהעיבוד המידע מסחריות למערכות אלו מלוות בתוכנות

במדינת בוואריה נעשה .גופי מיפוי מרכזייםקרב שימוש בטכנולוגיה זו רווח מאוד בארצות הברית ב

פותחה USGSב "בגוף המיפוי הראשי של ארה .LiDAR-ה נתוניניסיון להטמיע את ב יתוחופחקר פרויקט מ

גופי המיפוי . LiDARונתוני )NED(לאומי הגבהים הג "להצגת ממבאינטרנט ת ביטיאקמערכת אינטר

מטרים בשטחים פתוחים ומטר 2-האמריקאים שנסקרו בעבודה זו ממליצים על רזולוציה ממוצעת של כ

עליהם מצהירה ) NED( לאומיג הגבהים ה"של ממ גבהיםהדיוקי .בשטחים עירוניים ושטחים מיוערים

.בהתאמהמטר 5-10 -ו 3, 1 מרווחים שלעבור בהתאמה יםסנטימטר 120, 80, 40 הינם FEMAסוכנות

189

בדומה לנעשה בקרב גופי המיפוי האמריקאים LiDAR-של מערכות ההתפתחות הטכנולוגית בהתחשב ב

לטובת עדכון טכנולוגיית מיפוי זו גם בישראל לאמץ אתי יש ממד-מיפוי תלתוברמות הדיוק והרזולוציה ב

. מגוון יישומים עבור משרדי הממשלה וגופים נוספיםביצוע ולטובת הלאומיהטופוגרפי ג "ממהוטיוב

ביבליוגרפיה .6

מיפוי ואנליזה גיאומטרית במבנים ומערכות על , תיעוד". מ"יום עיון עיפח, .דגני א, .יאב א'טסצ, .כנען ד

.2003, "סקירה –ממדית -ידי סריקת לייזר תלת

"לייזר קרקעי לביצוע מדידות הנדסיות שימוש בסורק. "2007 מ"יום עיון עיפח, .בנחמו מ, .דגני א

"Report of the First National LiDAR Initiative Meeting", Reston, Virginia, February 14-16,

2007.

Reiss P., "Combination of LIDAR, digital Photogrammetry and terrestrial survey to generate

high-quality DEM’s", ISPRS Commission IV, WG IV/6, Ottawa, 2002.

Chow K. L., 2007: "Engineering Survey Applications of Terrestrial Laser Scanner in

Highways Department of the Government of Hong Kong Special Administration Region". In:

Proceedings of FIG working week, Hong-Kong, May 2007.

Wehr A., Lohr U., March 1999, "Airborne laser scanning—an introduction and overview". In:

ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 54, Issues 2-3, July 1999,

Pages 68-82.

Jenkis B., "Jerusalem’s Temple Mount: Historic Preservation with 3D Laser Scanning". In:

Spar Point Research, Article Archive, Volume 4, 2006.

Jenkis B., "3D Laser Scanning for Urban Modeling". In: Spar Point Research, Article

Archive, Volume 4, 2006.

http://www.usgs.gov/

http://www.fema.gov/

http://www.fs.fed.us/

http://www.technion.ac.il/~dalyot/

190