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摘要：机栽Lidar系统是一种主动式对地观测系统，主要由IMU/D6PS系统，激光扫描测距系统和成像装置所组成。它通过激光雷达传感器发射的激光脉冲经地面反射后被Lidar系统接收，能直接获取高精度三雏地表地形数据，是对传统摄影测量技术在高程数据获取及自动化快速处理方面的重要技术补充。本文基于福建海岸线的Lidar航空摄影研究。
关键词：机载Lidar；航空摄影
1、引言
机载Lidar系统不仅能快速获取高程数据，且在遥感测图及其他领域取得了一系列技术突破，在地形测绘、环境监测、三维城市建模、地球科学、行星科学等领域具有广泛的发展前景。机载Lidar系统与其他遥感技术相比具有自动化程度高、受天气影响小、数据生成周期短、精度高等技术特点，是目前最先进的能实时获取地形表面三维空间信息和影像的航空遥感系统。
2、概述
福建海岸线航摄范围图，北起福鼎市，南至福清北部，從海岸线以上高程30米等高线向台湾海峡延伸至最低潮位时所暴露的滩涂，总面积3078平方公里。
测区设计航飞面积为3000平方公里，测区最高高程为600m，最低高程为0m，设计相对航高1500-2200米，根据地形和潮汐条件，摄区分为10个区。
摄区航高为2100m，航向为沿海岸线飞行，航线旁向重叠设计为25%，航线条数为133条，航线总长度3823公里。执行过程中可根据空域条件和天气条件来调整航高。
为了检校激光视准轴和IMU视准轴的角度误差，需进行检校场飞行。分别进行ALS和RCD相机的检校，飞行高度在1500-2300米，总共8条航线。通过地面控制点对高程精度进行验证。
在项目实施初期（第一架次）进行区域试点，以验证技术方案的可靠性和可行性。具体检验内容应包括：航摄扫描技术方案的可行性；航摄分区的合理性；全野外打点检测激光点云图的高程精度（外业控制点工作不在此次飞行任务中，需由用户方提供）。
3、技术设计文件执行情况
项目基本按照技术设计书的指导实施并执行，所得成果也基本满足技术设计书的要求。存在少量与技术设计书有出入的地方，但不影响整体结果。
与技术设计书所规定不同的内容：未使用CORS站数据，使用了事后精密星历解算POS和点云数据。
由于测区范围广，跨度大，涉及到的CORS站和相关单位过多，协调困难。而且目前绝大部分CORS站记录格式都是1赫兹，无法满足精度要求，最后通过事后精密星历和CORS站数据解算结果后对比发现，事后精密星历解算的数据精度更稳定，且优于1赫兹CORS站数据联合解算的结果。
由于摄区情况复杂，且航摄季节属于雨季，航摄时间十分难掌控，其次通过潮汐预报发现由于潮汐大小存在不同程度的区别，当出现天文低潮的时候，前后2小时都可以满足要求，所以综合各潮位关系取平均值，确定可以放宽到1。5小时。但是在航摄飞行的时候，在航摄大面积滩涂位置时候任然严格遵守低潮位前后各一小时航摄的规定。
4、主要技术问题和处理方法
噪声问题，在个别航线发现存在大量噪点干扰，导致LAS数据横断面图呈现一个扇形分布。目前原因分析可能有3个方面：设备故障，地面干扰和水汽云雾导致的干扰。
解算错误问题，项目初期通过精度验证试验区发现点云存在粗差，此后经过分析原因及排查，最后确定是在点云检校场解算时未带人GPS天线高导致。带人天线高后问题解决且精度达标。
5、新技术和方法的应用情况
此次虽然飞行了构架航线，但是在处理的时候对比了加入构架航线和不用构架航线的结果，对比结果发现A1570S设备在不使用构架航线的情况下也能满足项目要求。
此次项目的CORS站记录格式都是1赫兹，无法满足精度要求，最后通过事后精密星历和CORS站数据解算结果后对比发现，事后精密星历解算的数据精度更稳定，且优于l赫兹CORS站数据联合解算的结果。但若有2赫兹记录的CORS站数据，在观测时间长或有CORS站精确坐标且距离摄区位置满足要求的情况下，使用CORS站数据解算精度略高。
6、相关经验、教训的总结建议
精度验证试验区非常有必要，有助于在初期发现问题，比如这次的天线高问题。全范围内有云的数据依然有用，Lidard点云任然有从云缝隙中穿过的可能。去除噪声需要更加小心，要反复确认寻找规律，否则容易去掉大量有用点。目前推测雾气或者水汽太大时候可能会造成干扰，导致大量噪声。具体隋况如何仍需要更多的经验来证明。但是此类干扰事后可以通过能量强度的不同来得到处理和缓解。
7、結论
机载Lidar技术具有很大的发展潜力，是一种年轻的技术，还有许多发展空间，特别是在数据处理算法以及软件和系统的开发等方面。随着用户数的增加，其应用领域将越来越广，特别是随着激光技术的进一步发展，将促进机载Lidar技术的革新。航空遥感未来的发展方向是多种传感器的高度集成，多数据源的融合处理，从而提高数据分类和物体识别的能力。
关键词：机载Lidar；航空摄影
1、引言
机载Lidar系统不仅能快速获取高程数据，且在遥感测图及其他领域取得了一系列技术突破，在地形测绘、环境监测、三维城市建模、地球科学、行星科学等领域具有广泛的发展前景。机载Lidar系统与其他遥感技术相比具有自动化程度高、受天气影响小、数据生成周期短、精度高等技术特点，是目前最先进的能实时获取地形表面三维空间信息和影像的航空遥感系统。
2、概述
福建海岸线航摄范围图，北起福鼎市，南至福清北部，從海岸线以上高程30米等高线向台湾海峡延伸至最低潮位时所暴露的滩涂，总面积3078平方公里。
测区设计航飞面积为3000平方公里，测区最高高程为600m，最低高程为0m，设计相对航高1500-2200米，根据地形和潮汐条件，摄区分为10个区。
摄区航高为2100m，航向为沿海岸线飞行，航线旁向重叠设计为25%，航线条数为133条，航线总长度3823公里。执行过程中可根据空域条件和天气条件来调整航高。
为了检校激光视准轴和IMU视准轴的角度误差，需进行检校场飞行。分别进行ALS和RCD相机的检校，飞行高度在1500-2300米，总共8条航线。通过地面控制点对高程精度进行验证。
在项目实施初期（第一架次）进行区域试点，以验证技术方案的可靠性和可行性。具体检验内容应包括：航摄扫描技术方案的可行性；航摄分区的合理性；全野外打点检测激光点云图的高程精度（外业控制点工作不在此次飞行任务中，需由用户方提供）。
3、技术设计文件执行情况
项目基本按照技术设计书的指导实施并执行，所得成果也基本满足技术设计书的要求。存在少量与技术设计书有出入的地方，但不影响整体结果。
与技术设计书所规定不同的内容：未使用CORS站数据，使用了事后精密星历解算POS和点云数据。
由于测区范围广，跨度大，涉及到的CORS站和相关单位过多，协调困难。而且目前绝大部分CORS站记录格式都是1赫兹，无法满足精度要求，最后通过事后精密星历和CORS站数据解算结果后对比发现，事后精密星历解算的数据精度更稳定，且优于1赫兹CORS站数据联合解算的结果。
由于摄区情况复杂，且航摄季节属于雨季，航摄时间十分难掌控，其次通过潮汐预报发现由于潮汐大小存在不同程度的区别，当出现天文低潮的时候，前后2小时都可以满足要求，所以综合各潮位关系取平均值，确定可以放宽到1。5小时。但是在航摄飞行的时候，在航摄大面积滩涂位置时候任然严格遵守低潮位前后各一小时航摄的规定。
4、主要技术问题和处理方法
噪声问题，在个别航线发现存在大量噪点干扰，导致LAS数据横断面图呈现一个扇形分布。目前原因分析可能有3个方面：设备故障，地面干扰和水汽云雾导致的干扰。
解算错误问题，项目初期通过精度验证试验区发现点云存在粗差，此后经过分析原因及排查，最后确定是在点云检校场解算时未带人GPS天线高导致。带人天线高后问题解决且精度达标。
5、新技术和方法的应用情况
此次虽然飞行了构架航线，但是在处理的时候对比了加入构架航线和不用构架航线的结果，对比结果发现A1570S设备在不使用构架航线的情况下也能满足项目要求。
此次项目的CORS站记录格式都是1赫兹，无法满足精度要求，最后通过事后精密星历和CORS站数据解算结果后对比发现，事后精密星历解算的数据精度更稳定，且优于l赫兹CORS站数据联合解算的结果。但若有2赫兹记录的CORS站数据，在观测时间长或有CORS站精确坐标且距离摄区位置满足要求的情况下，使用CORS站数据解算精度略高。
6、相关经验、教训的总结建议
精度验证试验区非常有必要，有助于在初期发现问题，比如这次的天线高问题。全范围内有云的数据依然有用，Lidard点云任然有从云缝隙中穿过的可能。去除噪声需要更加小心，要反复确认寻找规律，否则容易去掉大量有用点。目前推测雾气或者水汽太大时候可能会造成干扰，导致大量噪声。具体隋况如何仍需要更多的经验来证明。但是此类干扰事后可以通过能量强度的不同来得到处理和缓解。
7、結论
机载Lidar技术具有很大的发展潜力，是一种年轻的技术，还有许多发展空间，特别是在数据处理算法以及软件和系统的开发等方面。随着用户数的增加，其应用领域将越来越广，特别是随着激光技术的进一步发展，将促进机载Lidar技术的革新。航空遥感未来的发展方向是多种传感器的高度集成，多数据源的融合处理，从而提高数据分类和物体识别的能力。