LIDAR

LIDAR is de afkorting voor Laser Imaging Detection And Ranging (soms ook wel: LIght Detection And Ranging) en is een technologie, die de afstand tot een object of oppervlak bepaalt door middel van het gebruik van laserlichtpulsen. Het principe van LIDAR is vergelijkbaar met dat van radar, dat echter radiogolven gebruikt in plaats van licht. De afstand tot het object of oppervlak wordt bepaald door de tijd te meten, die verstrijkt tussen het uitzenden van een puls en het opvangen van een reflectie van die puls.
LIDAR-technologie kent inmiddels vele toepassingen. In de afgelopen tijd kwam een aantal spectaculaire archeologische vondsten in de publiciteit, zoals die van de verborgen Maya steden in Guatemala en in Zuid Afrika.
In het Zuid-Afrikaanse natuurreservaat Suikerbosrand, ten zuiden van Johannesburg, werd met behulp van LIDAR een complete stad, van zeker 5.000 tot 10.000 inwoners ontdekt.
Onderzoek van Professor Karim Sadr (Southern Methodist University, Texas en de Witwatersrand Universiteit, Johannesburg) geeft aan, dat de bouw van de stad Kweneng mogelijk al  in de 15de eeuw is begonnen. Dat was ruim vier eeuwen voordat de eerste Europese kolonisten in 1836 arriveerden in het gebied dat nu Johannesburg wordt genoemd. De vondst van de stad Kweneng rekent af met de mythe dat de Europese kolonisten in de 19de eeuw 'een leeg land' aantroffen.
Meer in het NRC-artikel "Rond Johannesburg was het land niet leeg" (gepubliceerd 29 oktober 2018).
Met behulp van LIDAR werd dit beeld van het centrum van Auckland gemaakt. Bron: Land Information New Zealand/ Open Topography.
LIDAR-technologie stelt ons onder andere in staat kruinhoogte van bomen te meten en in beeld te brengen. Bron: CADPROS, Kodi Volkmann.
​Toepassingen van LIDAR
LIDAR in de landbouw
De landbouw kan LIDAR op verschillende manieren toepassen. Als meetinstrument in drones om grond topografisch in kaart te brengen en de gegevens te combineren met de opbrengst van gewassen. Zo kun je bepalen welke gebieden extra aandacht nodig hebben, op het gebied van bijvoorbeeld drainage of bemesting.
LIDAR en natuurbescherming
LIDAR kan helpen  om natuurgebieden in kaart te brengen en te beschermen. Bijvoorbeeld door boomhoogte, biomassa en biodiversiteit te meten. Deze
metingen van broeikasgassen, luchtvervuiling helpen bij de bestudering van klimaatverandering.
LIDAR en Meteorologie
Meteorologische LIDAR-toepassingen ontstonden als eerste na de uitvinding van de laser. LIDAR kan onder andere wolken in kaart brengen, luchtvochtigheid  en windsnelheden meten, samenstelling van de lucht bepalen.
De ontdekking van Kweneng. Video producers: Glenn Middleton, Nomsa Maseko en Vauldi Carelse.
Bron: BBC Africa, 13 oktober 2018.
Beacons of the Past
Beacons of the Past is de titel van het Citizen's Science Programme van de Chilterns Are of Outstanding Natural Beauty (AONB, de Britse aanduiding voor gebieden met een bijzondere natuurlijke schoonheid). Het gebied is recentelijk met LIDAR in kaart gebracht. Er is een grote hoeveelheid aan (mogelijke) archeologische structuren in beeld gebracht. Het Citizens Science Programme vraag vrijwilligers mee te helpen de beelden nader te onderzoeken. Kijk voor meer informatie hieronder en op de website van de Chilterns Conservation Board.
Beacons of the Past - Chiltern Hills, Engeland
Toepassing van LIDAR technologie heeft in de Chiltern Hills, het heuvelgebied ten westen van de Britse hoofdstad Londen, dat zich uitstrekt van Oxfordshire in het zuidelijke deel tot aan de stad Bedford in het noordelijke deel, een groot aantal (mogelijk) archeologische structuren aan het licht gebracht, waaronder enige tientallen zogenaamde 'hillforts', groepen van ommuurde kleine nederzettingen op de hogere delen van het gebied.
Eén van de ontdekkingen van de LIDAR-kartering van de Chilterns is dit hillfort bij Cholesbury. Foto: CCB, Chilterns Conservation Board; website Beacons of the Past LIDAR Portal.
Verdwenen Maya steden - Guatamala
Meer dan 2100 vierkante kilometer van het Maya Bioshere Reserve in het noorden van Guatemala is de afgelopen jaren met behulp van LIDAR in kaart gebracht. Dat leidde tot spectaculaire resultaten. 
Met LIDAR-technologie is het mogelijk alle vegetatie te verwijderen, waardoor verborgen structuren te voorschijn komen. Foto: Wild Blue Media. Bron: National Geographic.
Pas wanneer bouwwerken boven de dichte bebossing uitsteken, vallen ze op satelliet- en luchtfoto's op. Foto: Wild Blue Media. Bron: National Geographic.
Lees meer over deze ontdekkingen op National Geographic.
Met behulp van LIDAR-techniek hebben wetenschappers van het NIWA (National Institute of Water and Atmospheric Research, Nieuw-Zeeland) de positie van de ooit wereldberoemde Witte- en Roze Terrassen kunnen bepalen. In deze korte video van TV One kun je zien hoe. Meer informatie vind je  in het bijbehorende artikel. (TV One New Zealand, 28 november 2018).
Romeins Fort - Newton Kyme
Op luchtfoto's zijn op de zuidoever van de Wharfe vaag de rechthoekige countouren te onderscheiden van een voormalig fort uit de Romeinse tijd.
Vaag zijn de rechthoekige vormen van het Romeinse fort in het akkerland te herkennen. Bron: Google Earth; Foto: Infoterra & Bluesky.
Op het LIDAR-beeld van hetzelfde gebied zijn de contouren goed zichtbaar. Bron: Historic England; Foto:  Environment Agency 2008. Kijk ook op Pastscape - Historic England.
Toepassing van o.a. LIDAR heeft er in Engeland toegeleid, dat er vlakbij Stonehenge in Wiltshire restanten van nog een groot pré-historisch bouwwerk is ondekt: de Durrington Walls waren al wel bekend, maar de ontdekte structuren niet. Klik hier voor het verhaal van BBC News 'Neolithic monument found near sacred site'.
Bouwwerken uit de late ijzertijd - Savernake Forest
In maart 2006 maakte de Unit for Landscape Modelling van de Universiteit van Cambridge (nu CUCAP: Cambridge University Collection of Aerial Photographs) een serie LIDAR-luchtfoto's van het Savernake Forest, ten zuidoosten van het stadje Marlborough in het graafschap Wiltshire. Eerder archeologisch onderzoek en luchtfoto's brachten sporen van bouwwerken uit o.a. de late ijzertijd aan het licht. Dankzij de LIDAR-techniek konden structuren als nooit te voren zichtbaar worden gemaakt.
Een Google Earth foto van het zelfde stuk van het Savernake Forest geeft de onder de bomen verborgen sporen uit een ver verleden niet prijs. Bron: Google Earth; Foto: Spot Image.
In het Digital Terrain Model (DTM) is de vegetatie (linkerhelft van de bovenstaande foto) digitaal verwijderd, waardoor het 'onbeboste' landoppervlak zichtbaar wordt. Zo worden ook de door mensenhanden gebouwde structuren duidelijk zichtbaar (rechter foto). Bron: Historic England; Foto: UFLM/CUCAP, maart 2006. Website CUCAP.
Verdwenen slotenstelsel bij Kimbolton
Ook voordat LIDAR-technologie haar intrede deed, was het (soms) met 'gewone' luchtfotografie mogelijk verborgen sporen aan of onder het aardoppervlak op te sporen. Daarbij is het belangrijk zo vroeg mogelijk in het voorjaar te fotograferen. Als het graan eenmaal goed begint te groeien, worden de oude sporen in het terrein voor het oog verborgen gehouden totdat de oogsttijd daar is.
De zeer droge zomer van 2018 gaf in Nederland, maar ook elders verborgen sporen uit het verleden prijs.
Bronnen en media
LIDAR - Historic England
Titelfoto: Oblique LIDAR-beeld van Mûnein.