日本是一个群岛国家，位于太平洋深海沟和日本海诸多断层和峡谷的一个活跃会聚带。由于其地理位置和复杂的地形，日本是地球上最容易遭受自然灾害的国家之一，受到如海平面上升、洪水、地震和海啸的危害。此外，人口增长、气候变化和经济发展也正威胁着一些河流和海岸周边的人民、基础设施和生态系统。
在2016年，世界风险报告将日本列为第17大最容易发生灾害的国家，尽管面临着如此巨大的灾害风险，但日本通过不断调整长期预防措施并掌握其地形和环境，降低了自身面对灾害的脆弱性。
通过使用最新的软硬件技术，来保护生命和财产安全免受任何灾难或事故的伤害，这是日本朝日航空公司(AAC)的使命。这家航空与空间信息服务公司意识到，想要在未来发生灾难时降低风险，地形数据是不可或缺的。为了支持灾害管理和预防，维护基础设施和地图属性，AAC公司使用了移动测量、航空摄影测量、激光雷达探测地形和水深测量等先进手段。
任务执行轻松可靠
在日本，政府直接管理的河流总长约为8800公里，其特点是因陡峭的森林地带而形成的V字型水流，由日本国土交通部(MLIT)负责管理和监测。为了每隔200米对河床变形进行监测，MLIT过去曾使用回声探测仪每五年对主要河流进行一次横断面地形测量。为了预防灾害和加快恢复建设工作，AAC现在承担着为MLIT的河流管理部门提供水深和地形数据以及成果地图的任务。
AAC公司使用徕卡ChiropteraII水陆两用激光雷达传感器，通过直升机搭载Chiroptera II进行安全地数据采集，在短短几分钟内就可以覆盖大片区域。Chiroptera II的近红外(NIR)波段用于地形测量，绿色波段用于采集测深数据，这使得该团队能够测量和绘制浅海沿岸地带和内陆淡水水体的深度，比如河流和湖泊以及周边的洪泛区。
“我们采集并分析所有激光数据，定期为管理当局提供需要的信息，如变形、泥沙、断面、侵蚀情况和河岸高度。由于Chiroptera II结合了地形探测和水深激光雷达，我们可以无缝地从水域到陆地进行测量——这个优势在河流较浅的地方尤其突出。”AAC航空部门副主管Hiroshi Isobe表示。
AAC在过去的数据获取方法上进行改进，将徕卡Chiroptera II与公司内部现有的解决方案(回声探测仪“水下监测器”)相结合，共同完成数据采集。研究团队已经在日本政府管理的河流上测试了这种方法。不论河流的水深，浑浊度，颜色，温度和PH值如何，这套联合测量方案都能帮助该团队成功获取了无缝密集的点云。
应用成果包罗万象
Chiroptera II采集的数据可以用来生成大量可交付的成果，如数字地表和地形模型、分类点云、正射影像和GIS图层，从而开发水文模型来分析水流、排水管理、防洪和土地规划。专家团队可以使用徕卡LiDARSurvey Studio (LSS)平台掌握河流的地形，并建立准确的风险分析。
AAC所提供的定期横断面测量可应用于多种用途，包括:
洪水淹没线测绘
环境建模与监测
河床变形可视化
水流量推导
水位精准控制
灾害不再天意难测
为了保护居住在水体附近的居民，管理当局需要研究河流及其周边地区的地形，以监测不同条件下水体的变化并预测其行为。使用机载激光雷达测深是一种有效的方法，即使在危险地区和浑浊的水域，也能进行测量，建立准确可靠的沿海和内陆水体模型。
“航空雷达测量获得的详细地形数据将被用来模拟洪水事件，并逐小时进行洪水的传播路径预测。通过分析模拟结果和基础设施信息图，可为疏散路线、疏散避难所和受影响人口等危机管理提供数据。此外，在洪水淹没事件中，还可以利用航空影像进行立体匹配来分析洪水的地表流速和流向，”Isobe总结道。