机载LiDAR海岸地形测量技术及其应用

机载LiDAR测量技术发展迅速,应用日益广泛。概括了机载LiDAR测量技术发展、工作原理和应用现状,结合海洋测绘需求,论述了机载LiDAR技术应用的可行性、方法和精度,分析了海岸地形测绘应用的前景,为提高作业部门新技术的理论基础,推进机载LiDAR测量技术在海洋测绘领域的应用提供支持。     

基于机载激光技术的浅海水深测绘应用分析

受船载仪器、海况等要素限制,传统水深测量中浅水区域无法对浅海水深进行测量。为克服此困难,利用近年来新兴的机载激光测深系统(light detection and ranging system,简称LiDAR)进行浅海水深测量,用LiDAR获取的点云数据进行处理后得到的水下地形等深线与海图图载水深进行直观对比,同一坐标点下的点云水深与截图水深进行定量分析。结果表明,LiDAR获取的水深精度高,水深点密集,可更快获得浅海区域详细的高精度的水下地形。这些优点使其在近岸浅海海岸防护、围海造田、港口建设等海洋工程项目中应用前景广阔。此外目前国内LiDAR技术主要用于陆地,应用于浅海水深测绘还很少,本研究对机载LiDAR进行水深测量的研究进行了补充。     

无人机航测系统的海岛礁测绘应用研究

介绍了三型基于无人飞行器为平台的航测系统,分析了影响海岛区域无人机影像数据处理精度的因素,无人机航测系统在海岛区应用的技术特点。以该三型系统在我国某海岛区域进行了摄影作业,对实验数据质量、空中三角测量精度、正射影像精度等进行分析。实验结果表明,无人机低空航测系统在海岛区域大比例尺地形测绘或海图修测等领域具有良好的应用前景。     

CZMIL机载激光测深系统及其在骆马湖测深试验评估

机载LiDAR测深技术被认为是海洋测绘领域极具潜力的对地观测新技术,国内对LiDAR测深的试验大都是针对南海这类水质较清的区域。本研究首次在国内引入先进的CZMIL(Coastal Zone Mapping and Imaging LiDAR)系统,选取较为浑浊的江苏省骆马湖作为试验测区,进行了测深试验。试验结果表明,在测区有着低底部反射率、高漫衰减系数的情况下,CZMIL系统仍能够成功探测到湖底数据,成果精度达到了CZMIL系统标称的测深精度指标,具有较好测深探测能力和精度。     

机载LiDAR在海岸带地形测量中的应用

介绍了机载LiDAR的工作原理、数据处理流程和在海岸带地形测量中的主要应用.其中近红外机载LiDAR在滩涂、孤立海岛以及其他恶劣环境地区可快速、准确地获取地表信息;而双波段机载LiDAR则可解决海岸带5 m水深线以浅的测量难题.     

基于无人机和无人船的岛礁地形测绘技术

无人岛礁及其周边环境复杂、基准不一,对其进行高精度测绘存在诸多困难。介绍了一种基于无人机和无人船的测绘系统,融合大地测量、无人机航空遥感、无人船水下测绘等多源观测技术获取无人岛礁一体化测绘成果。并在广东省珠海市的三角岛进行实地测量,获取了海岛水上水下一体的三维点云、等值线、DOM等数据,陆上成果精度达厘米级,水深测量成果符合相关规范要求,该成果可广泛应用于海洋、国土、测绘、规划、建设等领域,有助于解决无人岛礁缺乏控制点造成的数据精度低、各部门需求数据多次采集耗时费力等问题。实践证明该技术具有一定的工程意义。     

无人机影像在测绘1∶500海岛地形图中的应用

通过介绍无人机航摄系统的优点,结合无人机航摄系统高效快捷、地面分辨率高、成本低等特点,对无人机影像采集、影像处理、制作成图的流程进行了归纳;通过虎平岛的实例,对无人机在海岛1∶500地形图测绘中的应用进行了全面的分析和精度比对,进而说明无人机影像可应用于海岛大比例尺地形图的制作。     

一种无人机影像点云提取海岛自然岸线的方法

针对从机载激光点云中提取海岸线方法的不足,提出了一种基于无人机影像DSM点云数据,结合潮汐模型提取海岛自然岸线的方法。采用计算机视觉理论与方法处理高分辨率无人机影像,获取高分辨、高精度的DSM点云,并由DSM点云生成DEM;通过等值线追踪法自动提取基于平均大潮高潮面的海岛岸线。实验结果表明:该方法提取的海岛自然岸线精度满足海道测量规范相关要求。     

基于机载LiDAR与潮汐推算的海岸带自然岸线遥感提取方法研究

海岸线对于海岸带保护与管理具有重要意义。海岸线现场测绘施测周期长且在地形复杂的区域施测难度大,基于遥感影像的海岸线判绘对解译人员的要求高,难以获取严格意义的海岸线。针对上述问题,本文提出一种基于机载LiDAR与潮汐推算的自然岸线遥感提取方法:基于机载LiDAR系统获取的航空正射影像解译瞬时水边线,应用LiDAR系统提取的DEM和建立的高程系统转换模型,通过潮汐数据推算研究区域的海岸线。通过与“908专项”航空遥感调查岸线结果比对,按本文方法所提取的3种自然岸线(砂质岸线、基岩岸线和淤泥质岸线)的均方根误差分别为1.66,5.23和32.48 m。结果表明,该方法可用于砂质岸线和基岩岸线的提取,且具有无需开展现场测量工作的优势,可提高海岸线提取的效率。     

无人机海洋测绘应用进展与展望

无人机作为一种新的测量平台,是卫星遥感和常规航空摄影的有效补充,在海洋测绘领域的应用正在不断拓展,已成为重要的海洋信息获取平台。本文从海洋地形图测绘、环境监测、海冰监测、海洋航磁测量和机载激光雷达测深5个方面系统阐述了无人机在海洋测绘领域的应用与实践现状,指出了发展无人机测绘系统的必要性与意义,并就无人机在海洋测绘领域的发展趋势进行了分析与展望。     

机载LiDAR测深在海洋测绘中应用的可行性分析

针对海洋测绘中遇到的环境恶劣、任务繁重等情况,分析了机载Li DAR测深应用到海洋测绘中的可行性。介绍机载Li DAR测深原理、优势、典型设备,针对系统最大穿透深度、最浅探测深度、测点密度及测深精度等关键技术指标进行分析。最终得出结论,机载Li DAR测深符合海洋测绘的需求,应用到海洋测绘中是切实可行的。     

航测与机载LiDAR技术在海岸带遥感中的应用

航摄仪与机载激光雷达等新型航空遥感测量装备发展迅猛,航测与机载激光雷达测量技术在海岸带遥感监测中的应用日益深入。总结分析了国内外上述装备的海岸带遥感应用现状,比较了国内外应用研究方向差异,结合海岸带特点,指出该领域发展趋势,为促进航空摄影测量与机载激光雷达技术在海岸带测绘中的应用提供支持。     

激光扫描测量技术在海洋测量领域中的应用及技术发展趋势

介绍了空载激光扫描测量技术的发展历程和目前国内外的相关技术现状。重点介绍了国外该技术在海洋领域的成功应用,结合目前技术发展现状和社会发展需求,展望了空载激光扫描测量技术未来发展的趋势,并对我国在该技术领域的发展给出了建议。     

导航卫星在海洋测绘中的应用及其展望

回顾了卫星多普勒定位和GPS卫星定位技术在我国海洋测绘中的应用,进而展望了GNSS在下述几方面将成为海洋测绘未来应用的新亮点:导航卫星将为海洋强国建设发挥重大作用;GNSS三频接收机将为海域测量开创新篇章;GNSS导航卫星能够为机载激光测深系统提供更高精度的在航7维状态参数和3维姿态参数.     

基于无人机多源遥感数据海岛植被叶面积指数协同反演研究

无人机多源遥感数据的获取、融合以及应用是当今研究的热点和难点。文中以城洲岛为例,针对海岛特殊的地理生态环境,获取无人机多源遥感数据。结合无人机多光谱遥感数据定量分析各遥感植被指数与植被叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)的响应关系,构建单因子遥感反演模型;基于无人机激光LiDAR点云提取海岛植被冠层高度模型(Canopy Height Model,CHM),并将其作为自变量引入到多源统计回归分析中,从而构建多源遥感数据协同反演模型,对区域尺度下海岛叶面积指数(LAI)进行估算,开展验证和精度评价。结果显示,加入植被冠层高度因子的协同反演模型的判定系数R2为0.92,绝对平均误差系数为12.29%,预测精度要优于单因子反演模型(判定次数R2为0.86,绝对平均误差系数19.95%)。研究表明,加入了植被冠层高度因子的协同反演模型能在一定程度上提高乔木植被LAI的预测精度。实践证明,无人机多源遥感技术在生态学定量研究中具有巨大的潜力和广阔的应用前景。