Lidar

Lidar eller LIDAR (Light Detection And Ranging) er ein optisk fjernmålingsteknikk som blir brukt til hurtig måling av posisjonen til fysiske objekt. Ved målingar av tidsskilnaden mellom eit emittert lasersignal og eit reflektert lys kan avstanden til og andre eigenskapar ved objekt blir berekna.

Ofte nyttar ein laser til å måle avstand eller fart. Ved slike målingar er det gjerne tidsskilnaden mellom ein utsend laserpuls og det reflekterte ljoset som blir nytta. Denne teknikken liknar teknikken som blir nytta av ein radar, og einskilde gonger vert LIDAR feilaktig kalla ein laser-radar. Lasermålaren som norsk politi brukar til fartskontroll er ein LIDAR.

Ein LIDAR kan konstruerast som ein 3D-skannar. Til vitskaplege føremål blir LIDAR blant anna brukt til å måle aerosolar, skyer eller gassar som til dømes ozon i atmosfæren. LIDAR er òg vorte teke i bruk til identifisering, vurdering, kartlegging og overvaking av farar for naturkatastrofe, og til tredimensjonal scanning av tunnelar for å gjere dei sikrare og betre dokumentert.

LIDAR er nyttig ikkje berre fordi teknologien kan kartleggje nøyaktige posisjonar over store område, men òg fordi teknologien er rask. Ein moderne LIDAR kan registrere opptil meir enn 1 million posisjonar per sekund. Det ville ta fleire år å samle inn tilsvarande data ved hjelp av tradisjonelle landmålingsteknikkar. LIDAR blir difor teke meir og meir i bruk blant anna til kartlegging av infrastruktur for å støtte oppgåver som vedlikehald, modellering og visualisering.^[1]

LIDAR-data kan samlast inn frå luftborne eller landbaserte farkostar, frå fastmonterte målarar på eit stativ, eller frå offshore-installasjonar. Laserskannarar kan i prinsippet brukast til å dokumentere objekta til alle slag i tre dimensjonar, til dømes er den rasutsette fjellsida Åkneset i Møre og Romsdal vorte skanna for å kartleggje rørsler og sprekkutvikling.

LIDAR kan òg brukast til tredimensjonal skanning av tunnelar, for å gjere dei sikrare og betre. Teknologien er vorte teke i bruk for slike formål etter at ca 25 meter av taket i den nye Hanekleivtunnelen på E18 i Vestfold rasa ned i vegbanen i desember 2006. Raset medverka til å avdekke veikskapar ved norske tunnelprosjekt og bidrog til at forskingsprosjektet Tunnel Stability^[2] vart finansiert av programmet Brukerstyrt Innovasjonsarena (BIDD) i Noregs forskningsråd. Forskingsprosjektet har utvikla LIDAR til å bli ein praktisk teknologi for framtidig tunnelbygging.^[3]

Ved normal tunneldriving fører kvar sprengsalve tunnelarbeida fem-seks meter lenger inn i berget. Den nye delen av tunnelen vert så kartlagd av ingeniørgeologar, før bergoverflaten blir sikra med boltar og blir dekt med sprøytebetong. Med LIDAR kan ein i staden bruke ein laserbasert skannar i to omgangar. Først brukast skanneren til å kartleggje den sprengte bergoverflata i tunnelen, før sprøytebetongen blir påført. Dette gjev eit tredimensjonalt bilete av kvar einaste kvadratcentimeter av tunnelen, inkludert sprekk og ujamne flater. Deretter blir tunnelen skanna igjen etter at sprøytebetongen er lagt på, og til slutt blir dataa brukt til å lage ein modell som viser tjukkleiken på sjølve sprøytebetongen. Resultatet er tredimensjonalt bilete av både sprøytebetongen og berget under betongen, med ein oppløyselegheit på ca tre målepunkter per kvadratcentimeter. Dette lettar vurderinga av behovet for supplerande og permanent sikring og er til stor hjelp dersom ein seinare skulle avdekke ustabile tunnelparti.^[4]

LIDAR i tunnelar vart brukt for første gongen i Noreg i den ca 1200 meter lange Lørentunnelen på Ring 3 i Oslo, som stod ferdig i 2013. Framgangsmåten er presentert i ein kort video publisert på YouTube.^[5] Kartlegginga i Lørentunnelen var delvis eit utviklingsprosjekt, men teknikken er seinare blitt brukt i fullskala ved Nedre Romerike Vannverk.^[6] Vassverket er i ferd med å byggje eit høgdebasseng i ein fjellhall på Hauglifjell ved Leirsund, og under utsprenging vart det avdekt to ca 15 meter lange soner med uventa dårleg berg. LIDAR-kartlegginga førte til at entreprenøren kunne planlegge endringar i prosjektet med ein detaljgrad som ville vore umogeleg ved hjelp av eldre teknikkar, og dermed vart tilleggskostnadane til byggherren minimert.