青島畫海底地形圖 用上神器機載雷射雷達(圖)

2020-11-26 青島新聞網

    記者昨從青島市國土資源和房屋管理局及青島市勘察測繪研究院了解到,經過150餘人10個多月的艱苦工作,全市沿海1:5000水下地形圖測量項目終於全部完成。在這次號稱史上最大規模測繪中,機載雷射雷達、船載三維雷射掃描等全世界最先進的測繪技術手段紛紛派上用場,幾百平方公里海域和灘涂短短一上午就測出最精確的數據。

    改變沿海測繪局面

    據市國土資源和房屋管理局工作人員介紹,我市此前曾多次進行過一些海岸線測繪工程,但大多是局部、間斷、參照標準不統一的,這樣就影響了地圖測繪的精確度。而作為山東半島藍色經濟區國家戰略的龍頭城市,我市沿海長期缺乏基礎測繪資料對海洋、海事等部門開展工作及沿海地區的開發建設都造成了巨大影響。為此,3年前,市國土資源和房屋管理局確定由市勘察測繪研究院負責全市沿海1:5000水下地形圖測量項目的具體實施。

    1月18日,全市沿海1:5000水下地形圖測量項目順利通過了專家驗收。來自武漢大學、國家測繪地理信息局、國家海洋局、山東省測繪地理信息局、青島市籃色經濟辦公室的院士、專家對項目給予了高度評價。歷時兩年多準備、十個月正式實施、一個月質檢驗收的海陸一體大型測繪項目畫上了圓滿的句號,我市首次擁有了沿海1:5000水下地形圖,徹底改變了我市沿海長期缺乏基礎測繪資料的局面。

    集急難險重於一體

    據了解,我市海洋漁業、國土資源等多個部門以前都曾組織對我市海岸線進行了測量,但因我市沿海多個區域存在礁石、軟灘分布多,颱風影響氣候等因素影響,統一比例尺標準和海水深度基準對海岸線進行整體測繪難度之大可想而知,本次一次性整體測繪尚屬首次。

    據市勘察測繪研究院有關負責人表示,全市沿海1:5000水下地形圖測量項目規模空前,集急、難、險、重於一體,在全國尚無先例可循:工期緊,協調難,項目涉及青島沿海軍事保密區、養殖區,港口和航道,項目組強化溝通和協調,不斷化解難題;工程險,作業區涉及大量礁石,航道及多變的天氣,項目組利用信息化管理手段,開發了測量船GPS監控系統,對測量船作業狀態時時監控,有效避免了安全事故的發生。

    「十八般兵器」上場

    據了解,我市海岸線北起丁字灣南阡鄉金口村東小河口,南至膠南紅石崖鎮的張戈莊村,全長約730公裡,海岸基本分為基巖岬角岸、穩定岸、淤積增長岸等3種基本類型。其中,軟質342.55公裡,佔91.3%,硬質32.80公裡,佔8.7%。沿海灘涂面積約375平方公裡。以前之所以沒有進行過水下地形圖的一次性整體測繪,主要是因為沿海礁石分布多,淤泥軟灘涂面積大等,常規方式很難進行精確測量。

    水下測繪不同於地面測繪,海水中存在著諸多礁石和海溝,各處水深也不完全相同,再加上潮汐的影響,測繪工作面臨巨大挑戰。為保證測繪工作順利進行,市勘察測繪研究院除了採用航空攝影遙感技術、單波束和多波束等傳統基礎技術外,項目還採用機載雷射雷達、GNSS連續運行基準站、船載三維雷射掃描等最先進技術,推廣的海、陸、空一體立體測繪模式極大地提高了工作效率,確保整個測繪工作的高精度作業。據介紹,本次測量使用的設備多達120餘套,其中探測設備有單頻測深儀、雙頻測深儀等;定位和導航設備有測量機器人、水準儀、GNSS接收機、GNSS電臺等;水深測量輔助設備有波浪補償儀、聲速剖面儀、驗流計、驗潮儀。其中,不少設備都是我市歷測繪史上首次使用,在灘涂測繪中使用機載雷達屬國內首次。

    如何「海陸空」一體化測繪?

    過去進行海岸線測繪項目時,「人工跑灘」是最重要方式,但這種傳統方法效率低下、精度較低。與傳統測繪項目相比,本次測繪項目除了規模大外,也是我市歷史上首次採用海、陸、空一體化立體測繪模式的測繪項目。例如,在對傳統測繪「老大難」項目——膠州灣西部和北部進行測繪時,項目組工作人員就採用了機載雷射雷達的方式。 「膠州灣的西部和北部是入海口,灘涂也屬於淤泥質灘涂,大部分區域即便退潮人也根本進不去,漲潮時船也開不進去,而且面積約在160平方公裡左右,人工測繪基本不可能測出精確數據。 」項目組負責人對記者說。為此,在對膠州灣西部和北部進行測量時,項目組引進了機載雷射雷達技術,裝有雷射雷達的飛機在膠州灣西部和北部飛幾圈,短短一個上午就輕鬆測出該區域所有數據。

    此外,在面積廣闊、地勢低平的海岸進行測量時,項目組會使用船載三維雷射掃描技術,採用這種技術後,工作人員只需駕駛裝有設備的船隻沿著海岸線跑一圈,一路下來,海岸線的長度以及礁石、灘涂的特徵點就會一一紀錄下來,測量不僅輕鬆愉快,數據還遠比人工測量精確。據悉,在國內,船載三維雷射掃描技術在工程上尚屬首次使用。當然,在對某些面積小、地形複雜的區域進行測繪時,人工跑灘依然是一種必須手段。

    摸清39個海島開發情況

    市勘察測繪研究院對項目範圍內的39個海島的空間基礎地理信息及開發利用情況進行了初步調查,對田橫島、大管島、小管島、竹岔島、沐官島、水島等39個島嶼的地理坐標、面積、組成類型、海島類型、海拔高度和自然岸線均進行了統一精確測量,為這些海島今後的開發建設和科學保護提供了科學依據。

    另外,我市鄰近海域深度基準南北相差近0.6米,且歷史上形成的區域基準面存在起算系統不一致、計算方法不統一,基準面不連續的問題,本次沿海1:5000水下地形圖測量項目採用理論上更嚴密的技術路線,構建了整個青島市鄰近海域的高精度、高解析度的深度基準面模型。項目根據構建的平滑的基準面模型通過程序對項目所有成果進行了基準轉換,實現了成果的基準統一和無縫拼接,解決了青島市鄰近海域基準不統一的難題。有了如此精準的水下地形圖的測繪成果,將來海洋科研、管理時將有更加精確的依據,沿海地區進行統一規劃、開發建設時也將有據可循。

    有關水下地形圖的五個數字

    該測繪項目全部完成了我市沿海1708平方公裡的水下地形圖測量、205平方公裡的灘涂地形圖測量、251平方公裡的陸域地形圖更新測量、2164平方公裡的數據建庫及39個海島使用現狀調查等。(記者 張貝)

相關焦點

  • 青島摸清沿海水下家底 畫出精確海底地形圖(圖)
    在這次號稱史上最大規模測繪中,機載雷射雷達、船載三維雷射掃描等全世界最先進的測繪技術手段紛紛派上用場,幾百平方公里海域和灘涂短短一上午就測出最精確的數據。  改變沿海測繪局面  據市國土資源和房屋管理局工作人員介紹,我市此前曾多次進行過一些海岸線測繪工程,但大多是局部、間斷、參照標準不統一的,這樣就影響了地圖測繪的精確度。
  • 可以從空中為水下測繪的機載雷射聲吶系統
    研究人員設想他們的混合光學聲系統將有一天被用於從空中進行基於無人機的生物海洋調查,搜索沉沒的船隻和失事飛機,並以近似於衛星繪製地圖的速度繪製海深圖。他們關於「光聲機載聲納系統」的論文最近發表在IEEE Access上。「機載和星載雷達以及基於雷射的雷射雷達系統(LIDAR)數十年來被用於繪製地球的地形圖。雷達信號能夠穿透雲層和樹冠層。但是,海水的吸收性太強。」
  • 海底地形圖是怎樣編制的?
    網友風去海溪提問:我一直有個疑問,海底地形圖是怎麼編制出來的?不可能是人下去測量,那用的什麼儀器呢?海底地形測量是按一定程序和方法,將海水覆蓋下的海底地形及其變化記錄在載體上的測繪工作。這是陸地地形測量在海洋區域的延伸,內容包括:水深測量、海上定位測量、海洋底質探測和海底地形圖繪製等。
  • 「前沿技術」機載差分吸收雷射雷達
    ---------- 獲取更多信息,請關注我們----------德國大氣物理研究所研發出機載差分吸收雷達系統,可測量大氣中的重要成分,且具有前所未有的精度和解析度。圖1 機載差分吸收雷射雷達採用差分吸收雷射雷達的探測系統可通過測量大氣對兩種不同波長雷射信號的吸收和反射情況分析其組成,目前已廣泛用於氣象研究
  • 韓國首次公開機載有源相控陣雷達 並畫下一個好大的餅
    當地時間7月13日,韓國正式把為KF-X隱身戰鬥機配套的有源相控陣(AESA)雷達試製品曝光。圖為這套有機載有源相控陣火控雷達的試製品,多個T/R模塊呈菱形布置在陣面上。這套機載有源相控陣火控雷達的試製品,由韓國國防部旗下國防科學研究所主導研發,韓華系統公司研究所具體實施,當天在該所還進行了電波輸送試演。
  • 地理學家用雷射雷達繪製地質圖 猶如抽象畫
    地理學家用雷射雷達繪製地質圖 猶如抽象畫 (3/3) "← →"翻頁
  • 保護海洋利器:機載藍綠雷射海洋探測和傳輸系統—新聞—科學網
    因此,大範圍海洋資源、生態和海島礁調查和監測亟需新的立體遙感技術突破。此外,由於跨介質傳輸的技術難度,水下海洋環境監測領域長期缺乏高效、高速無線數據傳輸的手段,直接影響海底觀測平臺的應用效能。 機載藍綠雷射海洋探測和傳輸技術是海洋光學參數垂直剖面遙感、跨介質信息快速交互的唯一航空手段。
  • 雷射雷達最全分類!你想了解的都在這裡
    ,再加上效率高、體積小、重量輕、可靠性高和穩定性好等導體,固體雷射雷達優先在機載和天基系統中應用。 多線雷射雷達 多線雷射雷達主要應用於汽車的雷達成像,相比單線雷射雷達在維度提升和場景還原上有了質的改變,可以識別物體的高度信息。多線雷射雷達常規是2.5D,而且可以做到3D。目前在國際市場上推出的主要有 4線、8線、16 線、32 線和 64 線。但價格高昂,大多車企不會選用。
  • 蘋果沒說謊:iPhone和火星車都在用雷射雷達
    雷射雷達工作原理圖 | Youtube/TheUnlockr當雷射雷達連續工作時,通過「掃描」檢測區域,就可以快速形成一張「點雲」圖——每一個被掃描的點的距離信息都會被記錄下來,從而與攝像頭的圖片信息一起合成三維世界的模型。
  • 自動駕駛科普之雷射雷達的工作原理
    為了保障雷射能夠很好地反射回來,登月的美國人特地在月球上放置了這樣一面反射鏡,以保障雷射很好地反射回來。隨著GPS和IMU(慣性導航技術)的發展,使精確的即時定位、定姿成為可能,很多廠商發現,這傢伙用來幹測繪非常適合,所以近年來雷射雷達就被推到了各位的面前。
  • 雷射雷達探測及三維成像技術進展,讀這一篇就知曉
    然而雷射雷達除發射外還需對回波信號進行同步接收,目前技術上還有待成熟。 掃描成像雷射雷達從搭載平臺來看主要分為星載掃描成像雷射雷達、機載掃描成像雷射雷達、車載成像雷射雷達等。 機載測繪系統源自1970年美國航天局(NASA)的研發,將其安裝在高性能飛機或無人機上在待偵察地區的上空飛行,測出地表及樹頂的高度模型,其高度自動化及精確的觀測成果使其成為發展迅速的立體測量工具,下圖為雷射雷達獲取的地形圖。
  • NASA首次用太空雷射雷達追蹤地球上的大規模海洋動物遷徙
    目前,隨著自動駕駛汽車的發展,為雷射雷達的應用打開了一扇新的窗戶,也促成了其一系列的變革與發展。其實,雷射雷達的歷史雖然只有短短的60年,但多年以來,雷射雷達技術一直應用於軍事、航空航天、氣象等各行各業中,比如地圖繪製、測距、環境監測、自動駕駛、制導、農業等領域。
  • 民航知識:飛機機載氣象雷達
    這裡小編不由得想起了我們飛機的天氣預報員,那就是機載雷達系統。下面我們為您介紹下機載雷達是如何工作的。機載氣象雷達的用處機載氣象雷達系統(WXR)用於飛機在飛行中對前方航路上的危險氣象區域進行實時地探測,選擇安全的航路,保障飛行的舒適和安全。
  • 機載預警雷達的工作模式
    機載預警與指揮系統包含兩個重要部分:機載雷達系統:用來遠距離探測飛機、船舶、車輛。 在空對空格鬥中,機載預警與指揮系統可以通過通信鏈路與友機協作。這樣可以有效的延伸友機對周圍情況的感知範圍,增加隱蔽性,因為他們不需要使用自己的雷達系統。
  • 雷射雷達測量技術及其應用分析
    最初出現的雷射雷達是把測距作為主要的功能,其具備著高角、高分辨以及高距離的解析度和抗幹擾性強以及全時間的工作能力等優點,使其在很多的領域中都被普遍地使用。通過機載系統在結合定位,能夠對地表進行高精度的實時獲取。這種搭載式的系統能夠穿過部分的樹木遮擋,對地表進行直接性的三維信息獲取。
  • 海底地形圖可推測MH370位置
    騰訊科學訊 據國外媒體報導,MH370航班已經失蹤了數月,到目前為止仍然沒有下落,國際搜索小組甚至將南印度洋的海底地形掃描了一遍還是沒有發現航班的線索,但研究人員根據最新繪製出印度洋海底圖像推出MH370航班的可能位置。
  • 地理學家用雷達繪製地質圖猶如抽象畫
    原標題:地理學家用雷達繪製地質圖猶如抽象畫 圖片來自美國的雷射雷達描繪計劃。該計劃將華盛頓州易發生山體滑坡的地區標記出來,並向公眾公開繪製圖。   據悉,這一繪製計劃始於2015年,主要目的就在於利用雷射雷達技術來重點劃出山體滑坡高危地帶,地理學家們用不同雷射雷達繪製出這些地質圖,將山體滑坡地區、火山、冰川、河流還有易發生海嘯洪水的地區都清晰地展現了出來。
  • 機載雷達發展簡史: 從蝙蝠說起 到 機載相控陣
    當然,如果器件水平只允許雷達工作在較低的頻率,而雷達工作在較低頻率上又沒有什麼壞處的話,那就讓它工作在低頻段上好了,但情況並沒有那麼簡單。雷達電磁波的工作頻率還直接影響到雷達把能量集中到空中去發射的能力,即天線性能。人們把雷達電波從天線輻射出來的能量在空間的分布用波瓣圖來表示。雷達能量最集中的區域稱為主瓣,其餘的區域就叫副瓣,又叫旁瓣。
  • 雷射雷達 各家企業都在幹什麼
    一般來說,雷射雷達企業要分為導航型和測繪型。近年來隨著無人車和無人機的大熱,不少傳統測繪型雷射雷達企業也要切入導航雷射雷達市場。  巨星是無人駕駛用3D雷射雷達稀缺標的:無人駕駛正處於A股風口浪尖。
  • 機載雷達簡史:向雷達先驅者們致敬
    雷達在空中沒有發現任何空中飛機,卻把海面上的幾艘船看得清清楚楚。於是瓦特又特地安排這架飛機做觀察英軍艦船的進一步實驗,結果令人鼓舞。很快,機載雷達的研發重點就從空-空截擊轉向空-海監視。這種情況發生的原因是,艦船反射雷達回波的能力要比飛機反射回波的能力強幾十倍以上。因此,在海情良好的情況下,機載雷達發現艦船的距離要比發現飛機的距離遠得多。