徕卡测量系统
 

经典案例--徕卡蝙蝠II在北美进行水下地形测量


2014年9月,前沿地理信息公司(LEG)与新斯科舍社区学院(NSCC)和应用地理信息学研究小组(AGRG)的工作人员合作,将用于近岸环境监测的机载测深系统蝙蝠 II安装到Beechcraft 空中国王90C飞机上,该团队首次使用机载地形测量系统进行点云探测。作为北美地区领先的地形激光雷达和航空摄影公司,LEG决定将其广泛的经验和数据处理专业知识用于使用这种新的激光雷达扫描系统,以拓展水深测量的新市场和研究。希望这个新的传感器能在这一领域起到带头作用。

 

 

任何曾试图在加拿大大西洋地区进行过航空测量的人都会意识到,连续两天无云天气是极为罕见的。即使考虑到该系统打算在400米(1300英尺)处获取数据的低海拔,我们也未抱有任何期望能够快速的开展此项目。幸运的是,首飞是在可遇不可求的背靠背阳光明媚的日子里开始的,有几天甚至超出了所有人的想象。除了一些由于水质较差而必须重飞的区域外,我们能够在不到一周的时间内获取所有的优先测区。由于蝙蝠II系统用户友好且易于学习,团队能够在采集数据的同时培训多个操作员,并且所有这些操作员都觉得蝙蝠系统使用了一个直观、易于操作的界面。该系统允许操作员实时分析飞行采集过程中的波形,以确定是否记录了水下地形的情况。这使得操作员能够快速做出既节省宝贵的飞行时间和费用,又能保证许多飞行任务的成功的决策。

 

数据处理软件由AHAB(于2013年并入徕卡测量系统)提供,LIDAR Survey Studio(LSS)能够在飞机上实时查看扫描结果。在使用了其他几个激光雷达数据处理应用程序后,研究小组发现相对于其他软件,LSS能够轻松地配置、处理和输出最终数据。该软件将飞行轨迹和原始波形相结合,并以直观、布局良好的界面呈现。处理参数通过系统设置、处理设置(分类方法)和检校(视准轴检校)的配置文件进行设置。软件处理的结果提供了已经地理定位和完全分类的数据。同时,用户可以快速查看水下地形和水面的距离,以确定分类是否成功。如果需要进行一些修改,可以更改相关设置,并再次通过软件运行数据,直到分类正确地表示数据。生成校准、正确定位和分类的数据集是一个非常直接和流程化的过程。

LSS能够以三维视图快速流畅地显示点云,允许用户轻松检查处理的结果,并根据需要快速进行分析和决策。点云显示工具提供了多种视图方式进行成果展示。从数据中选择一个单独的回波或点,将显示相应的波形数据和图像。这些视图有助于确定数据分类的准确性。暂时不支持手动分类。如果加入此功能,则能够根据完整波形和质量控制图像快速更改点云分类。在实践中,这可能使我们更容易理解回波实际上是水底或者是植被,而不是在没有波形信息辅助的情况下,在第三方应用程序中进行分类。

 

 

蝙蝠II提供了一整套完整的解决方案,用于浅水地形测量。我们的团队能够取得出色的测深结果,但正如预期的那样,系统在很大程度上依赖于良好的水透明度。当有污水流进入圣约翰河时,圣约翰河等地区会立即停止返回数据。这并非意外,浑浊的水目前仍然是这个系统甚至所有机载测深激光的障碍。然而,在水清澈度可接受的区域,该系统性能良好。新不伦瑞克-诺森伯兰海岸的进水口取得了很好的效果,几乎绘制了完整的海底地形图。

 

 

Sable岛的数据显示,在水质透明度良好的条件下,蝙蝠II测量深度可以达到15米(49英尺)。系统搭载的陆地激光雷达在Sable岛上与水深激光同时进行测试,这台激光扫描仪在1400米(4600英尺)处性能良好,每米提供一个以上的地面点密度。系统的倾斜扫描视角确保了数据中激光雷达阴影的最小化,这可能消除了多次飞行的需要。总的来说,蝙蝠II是一个非常有能力,灵活和精心设计的水陆两用地形测深系统。