激光雷達(dá) 精準(zhǔn)點(diǎn)畫(huà)現(xiàn)實(shí)世界

激光雷達(dá)技術(shù)是獲取三維地理信息的主要途徑，是測(cè)繪地理信息洞察、獲取精確數(shù)據(jù)的一雙“慧眼”。

通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射的激光束，可以獲得探測(cè)目標(biāo)的距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、形狀等參數(shù)、信息，從而將探測(cè)目標(biāo)的每個(gè)細(xì)節(jié)都精確建模還原；將高精度的激光雷達(dá)安置在飛機(jī)、衛(wèi)星上，即可精確還原大范圍的地形地貌。

目前，激光雷達(dá)可以精確感知周邊環(huán)境的三維信息，探測(cè)精度在厘米級(jí)以?xún)?nèi)，這些高精度三維信息可以協(xié)助、引導(dǎo)基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品的運(yùn)行。數(shù)字表面模型真實(shí)再現(xiàn)地物和裸地表起伏現(xiàn)狀，可應(yīng)用于生產(chǎn)真正射影像、數(shù)字三維模型；通過(guò)從機(jī)載激光雷達(dá)獲取的三維點(diǎn)云中提取地面數(shù)據(jù)，即可生成數(shù)字高程模型；利用正射影像對(duì)數(shù)碼航空影像像元進(jìn)行糾正，再做影像鑲嵌生成的影像成果，可直接提取自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息；利用激光點(diǎn)云和正射影像可快速生產(chǎn)大比例尺（1:500至1:2000）數(shù)字線(xiàn)劃圖產(chǎn)品，節(jié)省外業(yè)工作量的同時(shí)大大提高了成圖效率。

隨著實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)的全面展開(kāi)，激光雷達(dá)的使用迎來(lái)了大規(guī)模的增長(zhǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2021年測(cè)繪地理信息領(lǐng)域?qū)o態(tài)及移動(dòng)激光雷達(dá)（650米測(cè)程及以上）的需求量增速達(dá)到了100%，主要集中在調(diào)查測(cè)圖、監(jiān)測(cè)測(cè)圖、歷史建筑測(cè)圖、BIM、CIM、新型基礎(chǔ)測(cè)繪地理實(shí)體生產(chǎn)、實(shí)景三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)等。

通過(guò)激光雷達(dá)，在公路、鐵路設(shè)計(jì)時(shí)，可提供高精度的地面高程模型，有利于線(xiàn)路設(shè)計(jì)和施工土方量的精確計(jì)算；在電力線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，可了解區(qū)域內(nèi)的地形和地物要素情況；在河流、大型水庫(kù)、湖海等水體觀測(cè)方面，利用地面激光掃描水域兩岸的空間和環(huán)境要素疊加多波束獲取的地下水形，可實(shí)現(xiàn)水上水下空間和環(huán)境要素統(tǒng)一，為水域及周邊地質(zhì)災(zāi)害防治決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

案例展示——黃河灘區(qū)

黃河灘區(qū)即黃河主河槽與防汛大堤之間的區(qū)域，是沉積黃河泥沙、滯蓄大洪水的重要區(qū)域，也是百萬(wàn)群眾賴(lài)以生存的必需場(chǎng)所。

習(xí)近平總書(shū)記在深入推動(dòng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上指出，黨中央對(duì)黃河灘區(qū)居民遷建、保證群眾安居樂(lè)業(yè)高度重視。

2021年，飛燕遙感承接了國(guó)家局“黃河灘區(qū)”項(xiàng)目，攝區(qū)位于河南、山東接壤處，包括黃河河道及河槽兩側(cè)廣闊的灘地，面積達(dá)6006km2。通過(guò)搭載機(jī)載LiDAR并盡量在低水位時(shí)間航攝，減少了作業(yè)人員涉水風(fēng)險(xiǎn)，最終成果掃描點(diǎn)云密度≥0.25點(diǎn)/m2，點(diǎn)云數(shù)據(jù)高程精度優(yōu)于0.3m，滿(mǎn)足1:10000比例尺成圖要求。

九曲綿延，奔騰萬(wàn)里。項(xiàng)目成果為黃河流域生態(tài)治理提供了數(shù)據(jù)支持，助力“黃河灘”變?yōu)椤靶腋：印?，推進(jìn)灘區(qū)群眾“安居夢(mèng)”圓。

“實(shí)景三維中國(guó)”的提出彌補(bǔ)了傳統(tǒng)4D產(chǎn)品的不足，成為新型基礎(chǔ)測(cè)繪的標(biāo)準(zhǔn)化成果，將為城市精細(xì)化管理等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。其中，點(diǎn)云和遙感影像在獲取三維時(shí)空信息方面扮演著重要角色，是實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維中國(guó)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。