Le balayage LIDAR est un moyen de détecter les caractéristiques d’un objet à l’aide de faisceaux de lumière provenant d’un laser. LIDAR, un acronyme pour la détection et la télémétrie de la lumière, fonctionne sur un principe similaire à celui du radar, sauf qu’au lieu d’émettre des ondes radio, il utilise la lumière ultraviolette, proche infrarouge ou visible. Dans le balayage LIDAR, le laser déclenche un motif d’impulsions lumineuses sur la cible, et lorsque la lumière est réfléchie par la cible, ses propriétés sont analysées, donnant des informations sur l’objet qui l’a réfléchie. La numérisation LIDAR a été utilisée dans un certain nombre de domaines, notamment la météorologie, la géologie et les films.
Le LIDAR est extrêmement utile pour de nombreuses applications car il utilise un rayonnement électromagnétique avec des longueurs d’onde beaucoup plus courtes que le radar. Les photons de la lumière visible et ultraviolette ont des longueurs d’onde de quelques centaines de nanomètres seulement, tandis que les émissions radio ont une longueur d’onde d’au moins 1 millimètre, et la plupart des radars modernes émettent des ondes radio avec des longueurs d’onde d’au moins 10 millimètres. Un système de détection basé sur l’émission d’un rayonnement électromagnétique ne peut généralement pas détecter des objets plus petits que la longueur d’onde de ses propres émissions, et donc le LIDAR est efficace pour les tâches qui nécessitent la détection de petits objets ou de détails. Le LIDAR est également plus efficace que le radar pour détecter les objets non métalliques, qui réfléchissent souvent mal les ondes radio et dans certains cas ne les reflètent pas du tout.
Le balayage LIDAR est couramment utilisé par les météorologues pour étudier les conditions atmosphériques et les modèles météorologiques. Plusieurs méthodes différentes existent, permettant d’utiliser le LIDAR pour détecter des éléments tels que les nuages, la composition chimique d’une zone de l’atmosphère ou la vitesse du vent. Ces informations sont utilisées à des fins telles que le suivi et la prévision météorologiques et la surveillance des conditions de vent autour des éoliennes génératrices d’électricité afin que les turbines puissent être ajustées pour maximiser la puissance de sortie et éviter d’endommager l’équipement.
Le balayage LIDAR peut également être utilisé pour étudier la topographie de la Terre dans des domaines tels que la géologie, la sismologie et l’archéologie. Le LIDAR peut produire des cartes à très haute résolution de la Terre en raison de sa capacité à détecter des caractéristiques de terrain petites ou subtiles, à discerner de petites différences d’élévation et de petits changements dans celle-ci au fil du temps, et à analyser avec précision le terrain couvert d’une végétation dense. Cela permet aux géologues d’étudier les changements subtils de la surface de la Terre. Le mouvement des failles géologiques et des glaciers, qui se déplacent tous deux à des vitesses extrêmement lentes, peut également être mesuré de cette manière. Le balayage LIDAR peut également être utilisé pour détecter des caractéristiques subtiles et des changements dans le sol, ce qui le rend utile pour les études de sol.
La numérisation LIDAR peut également fournir une imagerie tridimensionnelle dans d’autres domaines. Un appareil basé sur LIDAR appelé scanner laser 3D à temps de vol crée une image tridimensionnelle d’un objet de la même manière que le LIDAR est utilisé pour mesurer la topographie, bombardant l’objet avec des impulsions lumineuses rapides et mesurant comment le temps nécessaire pour que les photons réfléchis reviennent. Cela peut produire une image précise plus rapidement que certaines des autres formes d’imagerie tridimensionnelle. Le LIDAR est ainsi utilisé à des fins telles que la mesure et le contrôle qualité dans l’industrie ; la création d’images et de modèles 3D pour le cinéma, la télévision et les jeux vidéo ; et un examen précis des artefacts historiques et des œuvres d’art.