Disaster Prevention and Management Knowledge

fa تحلیل راهبردی لیدارهای هواپایه، پهپادی و فضایی در مدیریت بحران با تاکید بر پارامترهای فنی و اقتصادی Strategic Applications of Airborne, UAV-Based, and Spaceborne LiDAR in Crisis Management: A Comprehensive Technical and Economic Analysis تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">این پژوهش با هدف تبیین نقش راهبردی لیدار در حوادث و مدیریت بحران ناشی از آن، به تحلیل نظامند و مرور توانمندی‌ها، محدودیت‌های فناوری سنجش از دور لیدار می پردازد و با تمرکز بر کارایی سامانه‌های لیدار پهپادی، هوا و فضاپایه در سناریوهای مختلف بحران، به‌ویژه سیل و زلزله، تحلیلی فنی و اقتصادی ارائه می‌کند. یک چارچوب یکپارچه برای مقایسه و تلفیق سامانه‌های لیدار در سه بستر فضایی، هواپایه و پهپادی، با در نظر گرفتن همزمان معیارهای فنی، اقتصادی و عملیاتی در سناریوهای مختلف مدیریت بحران است که با رویکردی نوآورانه به توسعه یک مدل تصمیم‌یار برای انتخاب بهینه پلتفرم منجر می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که لیدار با دقت عمودی در بازه ۵–۱۰ سانتی‌متر (سامانه‌های هواپایه و پهپادی) و تفکیک مکانی بسیار بالا تا حدود ۰٫۳–۰٫۵ متر، مدل‌های رقومی زمین و سطح با عدم‌قطعیت کمتر از ۱۵٪ تغییرات ارتفاعی و جابه‌جایی‌های سه‌بعدی را برآورد می‌کند و می‌تواند اثربخشی مدل‌سازی سیلاب و ارزیابی خسارات سازه‌ای را حدود ۳۰–۴۰٪ نسبت به داده‌های ارتفاعی کم‌تفکیک بهبود دهد. از منظر راهبرد عملیاتی، لیدار پهپادی با تراکم نقطه‌ای بسیار بالا (>100 نقطه بر مترمربع) و زمان موثر در حد ساعت تا یک روز، مناسب‌ترین گزینه برای پاسخ اضطراری سریع و ارزیابی موضعی خسارات در مقیاس شهری است؛ در مقابل، لیدار هواپایه با ایجاد توازن میان دقت و پوشش مکانی در مقیاس ۱۰²–۱۰⁴ کیلومتر مربع، برای تحلیل بحران‌های گسترده‌تر نظیر سیلاب‌های پهنه‌ای و رانش‌های منطقه‌ای کارآمدتر است. لیدار فضاپایه، علی‌رغم تفکیک مکانی کمتر، به‌واسطه پوشش جهانی، تکرارپذیری زمانی و هزینه بسیار پایین داده برای کاربر نهایی، ابزار راهبردی پایش بلندمدت مخاطرات و تحلیل روندهای تغییرات محیطی در مقیاس ملی محسوب می‌شود. از منظر تصمیم‌سازی، نتایج نشان می دهد که راهبردهای ترکیبی پلتفرمها در اغلب سناریوهای بحرانی بالاترین امتیاز نهایی را کسب می‌کنند. این نتیجه بیان میکند که ترکیب داده‌های لیدار فضایی برای پایش گسترده، لیدار هواپایه برای تحلیل منطقه‌ای و لیدار پهپادی برای برداشت‌های دقیق موضعی، بهترین توازن میان معیارهای فنی، اقتصادی و عملیاتی را فراهم می‌کند. برآوردها نشان می‌دهد که بازار سامانه‌های لیدار تا 5 سال آینده با افزایش حدود 12 درصدی به حجم مارکت یک میلیارد دلار خواهد رسید.</div> <div style="text-align: justify;">This study aims to elucidate the strategic role of LiDAR in disaster events and their associated crisis management by analyzing the capabilities and limitations of LiDAR-based remote sensing technology. With a particular focus on the performance of UAV-, airborne-, and spaceborne LiDAR systems across different disaster scenarios—especially floods and earthquakes—it provides both a technical and an economic assessment. The results indicate that LiDAR, with vertical accuracies in the range of 5–10 cm for airborne and UAV systems and very high spatial resolution of approximately 0.3–0.5 m, enables the generation of digital terrain and surface models with uncertainties of less than 15% in elevation changes and three-dimensional displacement estimates. It can also improve the effectiveness of flood modeling and structural damage assessment by approximately 30–40% compared with low-resolution elevation data. From an operational perspective, UAV-based LiDAR, owing to its very high point density (>100 points/m²) and rapid effective deployment time on the order of hours to one day, represents the most suitable option for rapid emergency response and localized urban-scale damage assessment. In contrast, airborne LiDAR, by balancing accuracy and spatial coverage over scales of 10210^2102–10410^4104 km², is more efficient for analyzing larger-scale crises such as extensive flooding and regional landslides. Although spaceborne LiDAR offers lower spatial resolution, its global coverage, temporal repeatability, and very low end-user data cost make it a strategic tool for long-term hazard monitoring and environmental change analysis at the national scale. From a decision-making perspective, the findings show that hybrid platform strategies achieve the highest overall scores in most disaster scenarios. This result suggests that integrating spaceborne LiDAR for broad monitoring, airborne LiDAR for regional analysis, and UAV-based LiDAR for detailed local surveys provides the best balance among technical, economic, and operational criteria. Market projections further suggest that the LiDAR systems market will grow by approximately 12% over the next five years, reaching a market size of around USD 1 billion.</div> لیدار, سکوهای هوا و فضاپایه, مدیریت بحران, سنجش‌ازدور, سیلاب LiDAR, Flood, Remote sensing, Air and Space born platforms, crisis management 0 0 http://dpmk.ir/browse.php?a_code=A-10-907-1&slc_lang=fa&sid=1 Masoud Khoshsima مسعود خوش سیما khoshsima@ut.ac.ir Yes Iranian Space Research Center, Tehran, Iran. پژوهشگاه فضایی، تهران، ایران.