用测深激光雷达测绘水下地形

作者：reka vasszi.

用于航海目的的测量水深将返回古代文明。由于技术通过了几个世纪以来，除了基于船舶的回声，除了由空机系统进行的LiDAR碱度调查，远程监测和水体的测绘变得更加可用。

水深测量允许专业人员测量水深，绘制水下地形，对水下植被和栖息地进行分类，以及研究海洋生态、水质、污染物泄漏和流体动力学。

通过4X水深测量产品线，徕卡地理系统公司引入了一种创新的高分辨率技术，用于浅水和沿海测绘，与以前的机载系统版本相比，点密度提高了4倍。这徕卡Chiroptera 4x.，测深和地形激光雷达系统，捕获每秒140,000点并覆盖浅水区，直到25米的深度．这种高效的沿海调查LIDAR传感器，旨在为环境监测，研究和测量提供更准确的数据，即使在混浊的水中也展示了加拿大的效率映射Cape John Peninsula和太平洋的汤加群岛。

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改善浅水检测

蒂姆·韦伯斯特（Tim Webster博士）来自新斯科舍省社区学院的应用地理研究小组（Agrg）的研究科学家是第一个使用新的Chiroptera 4x来调查加拿大Cape John Peninsula沿海地区的沿海区。

使用传统的航空摄影或船用的回声测绘方法测绘浅水和沿海地区可能是昂贵的，耗时和挑战，因为水清晰度和不可预见的天气状况。为了克服这些挑战并提高生产力和数据准确性，Webster决定在他的地理学研究中使用Chiroptera 4X浴池和地形激发圈。

地理研究的目的是双重的。首先，团队映射了底栖栖息地和海湾现有的水产养殖，包括贝类基础设施和浮标的映射，以估计生物质的生成量。

研究的第二个目标是建立水动力模型为了帮助新的牡蛎农场的租赁，并在不损害敏感的情况下提出围绕海湾的适当位置Zostera Marina或所谓的大叶藻。大叶藻床对沉积物沉积和许多鱼类和贝类的苗圃很重要，因此被加拿大渔业和海洋(DFO)用作生态系统健康指标。

2014年，Webster在加拿大海事地区进行了类似的研究，研究如何利用Leica Chiroptera II优化浅水地形-水深激光雷达调查的数据收集和后处理。这一次，教授和他的团队有机会部署新的手翅目4X型，并将捕获的数据与2014年的结果进行比较。来量化点云密度和目标识别的改进在新的Chiroptera 4X中，团队比较了三个测量仪器的捕获数据：

• 翼手目二世
• chiroptera 4x.
• 多波束回声测深仪。

这项测绘实验涉及在不同水深对四个1立方米的立方体进行目标测量，以确定三个不同传感器提供的细节水平和数据。

在海湾飞行Chiroptera 4x，研究团队收集了关于测量目标的信息，并将来自2014年的地形和海底的捕获数据与2018年进行的数据进行了比较。使用四个立方体和其他持有的平面目标三种不同的调查方法，研究人员比较：

• 点云密度
• Orthophoto马赛克
• 数字高程模型
• 激光雷达振幅。

使用从波形数据中的离散点完成对捕获数据的分析Leica Lidar调查工作室点云生成和原始LIDAR数据清洁的后处理软件。

“这种特殊的实验是量化Chiroptera 4X细节的准确性和水平，我们对结果非常满意，”报告韦伯斯特。“结果显示，与其他设备相比，该设备的点密度显著增加，目标细节得到改善，检测极限得到改善，并有可能实现更直接的底栖点分类。”

研究小组利用Chiroptera 4X的近红外激光进行地形数据采集，并结合绿色激光进行水深数据采集，精确捕捉水下特征，生成虚拟现实高程模型，以研究底栖生物栖息地。此外，研究人员还提出了在不破坏鳗草栖息地的情况下可持续养殖牡蛎的地点。

“这种Chiroptera 4X的进步是一个在点密度方面的重大突破它提高了我们沿海地区测绘的分辨率，”韦伯斯特说。“在目标检测很重要的任何应用中，我会看到水文和考古等行业的Chiroptera 4X的益处增加。”

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通过太平洋水域安全可靠

太平洋是一个极其文化多样化的地区，据称是超过1000种语言的说明，然而，连接它们是水的。海洋和沿海海洋长期以来一直是太平洋生活方式。共享太平洋水域的经济，运输和文化基于海军和海洋基础设施和生态系统，这家海洋提供。尽管海洋导航在群岛中发挥着关键作用，但南太平洋陷入困境．

浅水深度范围数据对于安全的海洋航行至关重要，以及沿海地区或浅海上区域的港口，管道和任何其他基础设施的建设。没有关于水深的精确信息和水下特征和潜艇峡谷的确切位置，经济和可持续发展受到了负面影响。

IXBlue与项目合作伙伴盖迈马特数据解决方案（现在伍珀特，Inc。）和eomap澳大利亚被要求映射汤加群岛和周边地区，以提供3D水深信息，并改善该地区的航海图。

该项目是太平洋区域航行倡议(PRNI)的一部分，该倡议是一项全面方案，旨在在保护环境和允许太平洋岛屿经济发展的同时，安全可靠地通过太平洋。该项目由新西兰外交和贸易部(MFAT)与新西兰土地信息局(LINZ)合作赞助。

汤加王国，一种聚尼西亚群岛，包括169个岛屿，大约延伸到800公里在南太平洋。在汤加，农业，渔业和林业提供大部分就业，因此，陆地和浅水特征的详细数据可以支持岛屿集团的可持续发展。

考虑到需要高分辨率调查和图表的相对较大的区域，LINZ需要一个智能解决方案来带来最紧张的预算。Ixblue，与Eomap澳大利亚和地理数据解决方案一起应用A多传感器方法收集地形和碱基数据， 包括：

• 卫星衍生的浴室（SDB）
• 机载激光测深(ABL)
• MultiBeam Echosounder（MBES）
• 潮汐仪表安装和基准计算。

然而，SDB调查是非常有效的工具，在将大区域映射到可见水深，然而捕获陆地和水下的高分辨率数据使用Chiroptera 4X ALB。

Chirooptera 4x安装在Cessna 441中，以获取汤加和纽埃的数据，包括Beveridge Reef，覆盖大约一个面积633平方公里．测绘数据解决方案专家收集了海上和海上的高分辨率水深和地形数据，并将Chiroptera 4X与SDB的结果进行了比较。

与Chiroptera II相比，“具有额外的Chiroptera 4X密度，使我们能够运行空间算法，同时降低我们意外地从数据集中删除海底对象的风险。换句话说，它提高了我们的目标识别概率“美国测绘数据解决方案公司的Carol Lockhart说。

除了海底的碱基数据旁边，使用Chiroptera 4X获得的出乎意料的地理数据解决方案之一是更好的密集沐浴激光数据在陆地上的渗透，即使在茂密的植被上也能够完全覆盖，其中Topo激光没有渗透。

“本地利益相关者将收到完整的图像和Topo-Bathy DataSet，因此它们也可以从新的Chiroptera 4x提供的高分辨率数据中受益，并且除了改进航海图表外，还可以使用这些目的的数据，”解释了锁骨。

这不同测量设备的组合方法提供了所有人的全部知识重要的导航特征和附加的地形信息的岛屿。多亏了新发布的翼手类昆虫的4X技术，专家调查的4倍听起来的密度比以前可能的．