机载海洋激光测深仪实时测控系统实现

机载激光结合测深仪应用于潮间带地形测量
姚守和;于奇;陈香伊;史超凡
【期刊名称】《科技创新与生产力》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘 要】本文以山东某一潮间带测量项目为例,对海洋潮间带地形测量方式进行了
研究,在高潮时利用测深仪采集水深数据,低潮时采用无人机搭载机载激光雷达采集
高程数据,通过载波相位差分技术和水深数据对机载激光扫测数据进行计算,由计算
结果可知,机载激光扫测的数据可以达到大比例尺测量精度要求。激光雷达技术可
以应用于大面积、高精度的潮间带地形测量。

【总页数】3页(P129-131)
【作 者】姚守和;于奇;陈香伊;史超凡
【作者单位】日照市东港区海洋发展局;日照市岚山区海洋与渔业监督监察大队;青
岛中海基业海洋科技有限公司

【正文语种】中 文
【中图分类】P229.1
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应用
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激光雷达在海洋测量中的应用激光雷达是一种利用激光束进行测距和成像的技术，其应用广泛，尤其在海洋测量领域发挥着重要作用。

通过激光雷达技术，我们可以实现对海洋深度、海底地形、海洋生物分布等方面的准确测量，促进海洋科学研究的发展。

首先，激光雷达在海洋深度测量方面具有突出的优势。

传统的海洋深度测量主要依赖于声学测深仪，存在深度区间较小、测量精度受到海底地形的影响等问题。

而激光雷达通过测量激光束从发射到接收所需的时间，可以精确测量目标物体的距离，从而实现对海洋深度的测量。

与声学测深仪相比，激光雷达具有测量范围更广、测量精度更高的优势，能够满足更为复杂的海洋测量需求。

其次，激光雷达在海底地形测量方面也发挥着重要作用。

海底地形的测量对于海洋工程、海底资源勘探等具有重要意义。

传统的海底地形测量常常采用声呐或多波束测深仪等设备，但受限于其测量范围和分辨率的限制，往往无法获取到全面、准确的海底地形信息。

激光雷达能够通过扫描激光束获取目标物体的高程信息，从而实现对海底地形的三维测量。

激光雷达的高精度测量和快速扫描能力，可以大大提高海底地形测量的效率和精度。

此外，激光雷达还可以用于海洋生物分布的研究。

海洋生物分布对于生态环境的监测和保护至关重要。

传统的海洋生物调查主要依靠潜水员观察、渔船拖网等方法，存在数据采集难、数据获取范围有限等问题。

激光雷达在测量目标物体距离的同时，还可以获取目标物体的反射强度信息。

通过分析反射强度，我们可以推测海洋生物的分布特征。

此外，激光雷达还可以通过光谱分析，进一步获取目标物体的物理特性，为海洋生物学研究提供更多信息。

综上所述，激光雷达在海洋测量中的应用具有重要意义。

它不仅可以在海洋深度测量中提供准确的数据支持，还可以实现对海底地形的全面测量和海洋生物分布的研究。

随着激光雷达技术的不断发展和完善，相信它在海洋测量领域的应用将会得到更广泛的推广和应用。

未来，激光雷达将继续为海洋科学研究提供更多的可能性，推动海洋科学研究的不断进步。

机载激光雷达航测技术机载三维激光雷达测量系统是一种主动航空遥感装置，是实现地面三维坐标和影像数据同步、快速、高精确获取，并快速、智能化实现地物三维实时、变化、真实形态特性再现的一种国际领先的测绘高新技术。

该技术基于激光测距、GPS定位、惯导测量、及航空摄影测量原理，可以快速、低成本、高精度地获取三维地形地貌、航空数码影像等空间地理信息数据。

激光雷达工作原理图1、机载激光雷达设备机载激光雷达测量系统设备主要包括三大部件：机载激光扫描仪、航空数码相机、定向定位系统POS（包括全球定位系统GPS和惯性导航仪IMU）。

其中机载激光扫描仪部件采集三维激光点云数据，测量地形同时记录回波强度及波形；航空数码相机部件拍摄采集航空影像数据；POS系统部件测量设备在每一瞬间的空间位置与姿态，其中GPS确定空间位置，IMU惯导测量仰俯角、侧滚角和航向角数据。

机载激光雷达设备主要构成天宝公司Harrier 68i是当今世界最强性能水平的全新一代机载三维激光雷达系统之一，在系统稳定性、硬件性能指标、软件配套等方面领先于其它同类产品。

Harrier 68i机载激光雷达测量系统该设备具有以下特点：➢能够接收无穷次回波的全波形数据➢最大脉冲频率可高达40万赫兹➢距离精度最高可为±2 cm➢实现与GPS、INS、数码相机等设备无缝结合➢符合激光安全标准，允许在任何高度进行安全操作➢IMU惯导仪的采样频率高达200Hz➢集成高精度航空数码相机，像素为6000万2、生产流程机载激光雷达航测作业的生产环节，主要包括航飞权申请、航摄设计、航摄数据采集、数据预处理、激光数据分类、数字高程模型（DEM）制作、数字正射影像（DOM）制作、建筑物三维白模生产等环节。

机载激光雷达航测工作流程1)航摄准备。

该阶段除需进行项目所需资料的收集以及人员和设备的配备保障等各项项目准备工作外，最主要的工作是按相关规定和流程申请获得项目测区的航飞空域使用权，这是开展后续工作的前提条件。

CZMIL机载激光测深系统及其在骆马湖测深试验评估王宗伟;朱士才;卢刚;彭树标【摘要】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CZM IL(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,CZM IL系统仍能够成功探测到湖底数据,成果精度达到了CZM IL系统标称的测深精度指标,具有较好测深探测能力和精度.%Airborne LiDAR sounding technology is considered to be a promising new technique for earth observation .In China ,most of the LiDAR sounding experiments were conducted in areas with relatively clear waterquality ,such as the South China Sea .This is the first time to introduce the advanced CZMIL(Coastal Zone Mapping and Imaging LiDAR) system in China .The Luoma Lake in Jiangsu Province was selected for experimental area .T he test results show that although the survey area has low bottom reflectivity and high bottom reflection diffuse attenuationcoefficient ,CZMIL system can successfully detect the bottom data .The accuracy of result can meet the accuracy requirement of CZMIL system . The CZMIL system has better detection ability and precision .【期刊名称】《海洋学研究》【年(卷),期】2017(035)003【总页数】7页(P20-26)【关键词】机载LiDAR;CZMIL;骆马湖;点云去噪;漫衰减系数【作者】王宗伟;朱士才;卢刚;彭树标【作者单位】江苏省测绘工程院 ,江苏南京210013;卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室 ,江苏南京210013;江苏省测绘工程院 ,江苏南京210013;江苏省测绘工程院 ,江苏南京210013;卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室 ,江苏南京210013;江苏省测绘工程院 ,江苏南京210013;卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室 ,江苏南京210013【正文语种】中文【中图分类】P715.7机载激光测深技术属于主动测深系统，采用扫描测量方式从空中发射激光来探测水深，具有覆盖范围广、作业周期短、测量点云密、点云精度高、低消耗、高机动性等特点[1]。