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水上水下一體化測(cè)量
行業(yè)背景

湖泊,不僅可以調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源,還是生物多樣性的寶庫(kù),對(duì)維持生態(tài)平衡至關(guān)重要。面對(duì)湖泊保護(hù)的必要性,測(cè)量技術(shù)成為關(guān)鍵。然而,由于湖泊的地理環(huán)境復(fù)雜,且傳統(tǒng)湖泊測(cè)量手段有限,難以全面高效監(jiān)測(cè)湖泊狀況,影響管理決策的科學(xué)性。隨著湖長(zhǎng)制的實(shí)施,對(duì)湖泊管理的精細(xì)化和智能化要求更高,精準(zhǔn)地掌握湖泊的地形數(shù)據(jù)、水體分布及變化情況,揭示水下生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和健康狀況,為保護(hù)自然資源提供科學(xué)依據(jù),成為更迫切的需求。

解決方案

該方案采用了“空天地一體”監(jiān)測(cè)技術(shù),水上采用無人機(jī)搭載PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng),水下采用iBoat BS12水文測(cè)驗(yàn)無人船,進(jìn)行水下水下一體化測(cè)量,

可快速獲取水上水下一體化地形數(shù)據(jù),真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景地形地貌情況,成果多樣化,可滿足當(dāng)前多源數(shù)據(jù)融合需求,可廣泛應(yīng)用于水利、交通、地質(zhì)等測(cè)繪任務(wù)。

方案主要設(shè)備:



方案作業(yè)過程:

1. 前期進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)研與需求分析

對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研,了解水域的地理特征、測(cè)量范圍、水下地貌等信息;明確測(cè)量目標(biāo),并根據(jù)項(xiàng)目具體需求,明確測(cè)量精度、范圍等。



1. 測(cè)量實(shí)施

1)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘,確定測(cè)量路線等;將PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)安裝到無人機(jī)上,并進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。

2)按照預(yù)定的測(cè)量路徑和參數(shù)設(shè)置,啟動(dòng)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并密切關(guān)注設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)質(zhì)量。在數(shù)據(jù)采集完成后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查。

2. 數(shù)據(jù)處理與分析

1)配套Hi-LiDAR點(diǎn)云處理軟件,將PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)采集的激光點(diǎn)云基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過后處理得到地面點(diǎn)后輸出測(cè)區(qū)水上高程模型(DEM)。



2)使用iBoat BS12水文測(cè)驗(yàn)無人船采集水下地形基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過HiMAX后處理軟件輸出水下地形高程模型(DEM)。


 



3)利用Hi-LiDAR多源數(shù)據(jù)可視化管理工具,對(duì)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、疊加,從水上水下整體視角、多源數(shù)據(jù)疊加分析。



方案優(yōu)勢(shì)

采用PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng),獲取湖泊岸上部分的高精度地形影像數(shù)據(jù)及點(diǎn)云數(shù)據(jù),利用激光雷達(dá)多回波與影像數(shù)據(jù)融合技術(shù),解決兩岸植被遮擋問題,解算出岸上部分植被下真實(shí)地表模型以及各湖泊當(dāng)前水域面積。

水下部分使用iBoat BS12無人船獲取各區(qū)域水下高精度地形數(shù)據(jù),利用中海達(dá)專業(yè)后處理軟件對(duì)水上水下數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,展現(xiàn)區(qū)域水上水下一體化地形地貌,繪制各測(cè)區(qū)真實(shí)的庫(kù)容曲線,反映湖泊當(dāng)前真實(shí)水量及水量變化規(guī)律。

通過水上和水下的數(shù)據(jù)相互融合,形成一套完整的水上水下模型,經(jīng)過核驗(yàn)數(shù)據(jù)精度優(yōu)于5cm,可與其他數(shù)據(jù)源進(jìn)行無縫對(duì)接和融合,為相關(guān)研究和應(yīng)用提供全面、可靠的高精度數(shù)據(jù)支持。


▲正射影像



▲水上水下融合高程模型


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