联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0055

测绘通报 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (2): 145-149.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0055

联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统

朱晓武^1,2,3, 王斌^1,2,3, 刘金沧^1,2,3, 黄小川^1,2,3

1. 广东省国土资源测绘院, 广东广州 510663;
2. 自然资源部华南亚热带自然资源监测重点实验室, 广东广州 510663;
3. 广东省自然资源科技协同创新中心, 广东广州 510663

收稿日期:2022-11-15 发布日期:2023-03-01
通讯作者: 王斌。E-mail:547539038@qq.com
作者简介:朱晓武(1970-),男,高级工程师,主要从事测绘地理信息管理研究工作。E-mail:zxwchzl22@163.com
基金资助:
广东省省级科技计划(2021B1111610001);广东省科技计划(2021B1212100003);广东省自然资源厅科技项目(GDZRZYKJ2022008);广东省2022年自然灾害防治体系建设专项;广东省国土资源测绘院科技项目

Intertidal zone measurement combined shipborne single beam bathymetry with airborne LiDAR system

ZHU Xiaowu^1,2,3, WANG Bin^1,2,3, LIU Jincang^1,2,3, HUANG Xiaochuan^1,2,3

1. Surveying and Mapping Institute Lands and Resource Department Guangdong Province, Guangzhou 510663, China;
2. Key Laboratory of Natural Resources Monitoring in Tropical and Subtropical Area of South China, Ministry of Natural Resources, Guangzhou 510663, China;
3. Guangdong Science and Technology Collaborative Innovation Center for Natural Resources, Guangzhou 510663, China

Received:2022-11-15 Published:2023-03-01

摘要/Abstract

摘要： 潮间带地形测量对保护与利用滩涂具有基础作用,本文提出联合船载单波束回声测量与机载激光LiDAR综合系统。首先采用ODOM MKⅢ双频单波束测深仪同步采集并验证无人机机载LiDAR潮间带范围点云成果符合精度;然后针对潮间带复杂环境设计了无人机机载LiDAR低潮航摄关键指标;最后优化了高精度大比例尺地形图测制方法,该方法结合了低潮时机载LiDAR滩涂陆地地形和高潮时船载单波束测深滩涂水下地形方式的潮间带。实践表明:①选取的816个重合区域测点高程比对测量符合精度,99%的比对点高程差值在0.2 m内,说明机载激光LiDAR测量可满足沿海滩涂测量要求;②无人机进出测区应依次轮换,且采用平飞结合八字飞行以避免IMU误差累积,控制航线弯曲度不大于3%,保障点云数据精度及有效覆盖;③该测量系统在潮间带高精度大范围地形测量工程具有参考意义。

关键词: 单波束测深, 无人机, 机载激光扫描, 潮间带, 航线规划

Abstract: Intertidal topographic surveys have a fundamental role in the protection and utilization of tidal flats. A combined shipborne single beam bathymetry echo measurement and airborne laser LiDAR integrated system is proposed. Firstly, the ODOM MKⅢ dual-frequency single beam bathymetry is used to collect and verify the accuracy of the point cloud results in the intertidal zone of the UAV airborne LiDAR. Then the key indicators for the implementation of UAV airborne LiDAR low-tide aerial photography are designed in complex environments. Finally the intertidal zone with high precision is optimized by combining the land topography of airborne LiDAR tidal flats at low tide and the underwater terrain of tidal flats with shipborne single beam bathymetry at high tide. Scale topographic map surveying method. The practice shows that: ① 816 measuring points in the overlapping area are selected to compare the two measurement accuracies, and 99% of the compared points have the difference in elevation within 0.2 m, indicating that the airborne laser LiDAR measurement can meet the measurement requirements of coastal tidal flats.② The UAV entering and leaving the survey area should be rotated in turn, and the horizontal flight combined with the figure-of-eight flight should be used to avoid the accumulation of IMU errors.③ The measurement system is of reference significance for the promotion of high-precision large-area topographic surveying projects in the intertidal zone.

Key words: single beam bathymetry, UAV, airborne laser scanning, intertidal zone, route planning

中图分类号:

P237

朱晓武, 王斌, 刘金沧, 黄小川. 联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统[J]. 测绘通报, 2023, 0(2): 145-149.

ZHU Xiaowu, WANG Bin, LIU Jincang, HUANG Xiaochuan. Intertidal zone measurement combined shipborne single beam bathymetry with airborne LiDAR system[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2023, 0(2): 145-149.

参考文献

[1] 胡勇,何旭涛,徐辉,等.RTK无人机在潮间带地形测量中的应用[J].地理空间信息,2021,19(4): 41-43.
[2] 王小丹,方成,康慧,等.曹妃甸地区潮间带演变的遥感监测[J].海洋通报,2014,33(5): 559-565.
[3] 广东省自然资源厅.广东省人民政府国家海洋局关于印发广东省海岸带综合保护与利用总体规划的通知[EB/OL].[2021-10-20].http://nr.gd.gov.cn/gkmlpt/content/3/3581/post_3581827.html#682.
[4] 许宝华,刘世振.机载LiDAR测量技术在潮间带测量中的应用[J].人民长江,2019,50(11): 95-98.
[5] 孙雪洁,滕惠忠,赵健,等.机载LiDAR海岸地形测量技术及其应用[J].海洋测绘,2017,37(3): 70-73.
[6] 刘静,陈涛,张培震,等.机载激光雷达扫描揭示海原断裂带微地貌的精细结构[J].科学通报,2013,58(1): 41-45.
[7] 滕惠忠,王克平,缪世伟,等.海岸地形测量技术发展思考[J].海洋测绘,2017,37(6): 25-29.
[8] 刘经南,张小红.机载激光扫描测高技术的发展与现状[J].测绘文摘,2003(3): 5-6.
[9] 刘经南,张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报(信息科学版),2003,28(2):132-137.
[10] 楼燕敏,吴迪.机载LiDAR技术在浙江省滩涂海岸测量中的应用研究[J].测绘通报,2012(12):47-50.
[11] 丁仕军,董传胜,王观鹏,等.机载LiDAR在东营沿海滩涂测量中的应用[J].北京测绘,2017(2): 76-78.
[12] 滕惠忠,郭忠磊,辛宪会,等.江苏滩涂机载LiDAR测量数据处理技术[J].海洋测绘,2018,38(2): 48-51.
[13] 翟国君,吴太旗,欧阳永忠,等.机载激光测深技术研究进展[J].海洋测绘,2012,32(2): 67-71.
[14] 黄谟涛,翟国君,谢锡君,等.多波束和机载激光测深位置归算及载体姿态影响研究[J].测绘学报,2000,29(1): 82-88.
[15] 陆秀平,边少锋,叶修松,等.机载激光测深精度外部检核方法[J].海洋测绘,2011,31(2): 1-3.

联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统

Intertidal zone measurement combined shipborne single beam bathymetry with airborne LiDAR system

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张永彬, 刘雅辉, 刘明月, 满卫东, 宋唐雷, 李春雨. 基于Relief F与卷积神经网络的湿地植物群落精细分类[J]. 测绘通报, 2023, 0(2): 58-64.
[2]	宗慧琳, 袁希平, 甘淑, 张晓伦, 梁昌献, 赵振峰. 改进AKAZE算法的泥石流区无人机影像特征匹配[J]. 测绘通报, 2023, 0(2): 91-96,103.
[3]	彭万山, 龚龑, 任杰, 周聪, 于亚娇. 基于最优路径的无人机影像辐射区域网平差[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 52-57,64.
[4]	陈巧, 袁飞云, 付霞, 张文居, 董秀军. 无人机摄影测量技术在阿娘寨滑坡应急调查中的应用[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 77-83,119.
[5]	杨婷, 吴昊, 李雁. 城市级无人机影像匀色算法[J]. 测绘通报, 2023, 0(1): 158-162.
[6]	王凯奇, 方军, 王振霖, 郭海宾, 杨振升. 交叉环绕航线下的城市级复杂建筑物实景三维建模[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 80-85.
[7]	张茂正, 燕宁娜, 袁宜红, 商立宏, 赵振炜. 面向高耸古塔的无人机视频环拍实景三维建模方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(9): 86-92.
[8]	吴昌松, 彭业萍, 曹广忠, 闫妍. 面向三维重建的无人机航拍路径规划技术研究综述[J]. 测绘通报, 2022, 0(8): 98-103,122.
[9]	王成, 施宇军, 权菲, 李青逊, 李佳豪, 周吕. 无人机倾斜摄影测量土方量测算及精度评价[J]. 测绘通报, 2022, 0(8): 139-142,159.
[10]	胡义强, 杨骥, 荆文龙, 彭小燕, 蓝文陆, 彭梦微, 张雨萌. 茅尾海入海河口池塘养殖污染状况遥感调查[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 12-17,53.
[11]	冉崇宪, 李森磊. 利用无人机多光谱影像提取树冠信息[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 112-117.
[12]	刘玉贤, 阮明浩, 闫臻. 一种基于机载激光点云的门型电塔精确提取方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 129-133.
[13]	周烨, 刘云波, 郑丽波, 龙泱君. 多平台点云数据的单木参数提取精度分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 168-172.
[14]	胡义强, 杨骥, 荆文龙, 杨传训, 舒思京, 李勇. 基于无人机遥感的海岸带生态环境监测研究综述[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 18-24.
[15]	周建国, 罗超, 彭朵. 微型无人机辅助的三角高程测量方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 71-75.