LiDAR技术用于海岸线测量的优势对比分析.docx

1.iDAR技术用于海岸线测量的优势对比分析一、引言我国海岸线总长35800多千米（含港澳台），其中，大陆岸线19000多千米，岛屿岸线16700多千米。全面、高效、精准地测定海岸线位置、属性及其动态变化，对经济建设和国防建设具有十分重大的现实意义。我国海岸线资源丰富，传统人工实地测量法曾为我国全面、准确测量海岸线发挥了重要作用，但如今不能满足快速、准确的测定海岸线位置的现实需求，因此发展全新的海岸线测量技术势在必行。我国对海岸线的定义及测量方法有明确的规定，国家标准海道测量规范MGBI2327-1998）中明确规定“海岸线以平均大潮高潮时所形成的实际痕迹进行测绘”。目前海岸线测量的方法分为传统人工实地测量法、摄影测量法、SARZlnSAR测量法和1.iDAR测量法，其中后3种方法应用于海岸线测量时其核心技术是海岸线提取（为方便读者后面阅读，这里进行说明）。1.iDAR技术是继GPS技术以来在测绘领域内的又一场技术革命。从本世纪初开始，美国利用了约十年时间开发、测试和完善了基于1.iDAR技术的海岸带测绘程序，海岸线提取结果符合相关国际标准的要求。本文对比分析了当前海岸线测量的方法的优缺点，重点阐述了1.iDAR技术用于我国海岸线测量的可行性与必要性。二、我国海岸线传统测量长期以来，我国海岸线测量主要采用光学仪器或卫星定位测量等实地测量的传统模式，针对该方法的特点并结合我国海岸类型情况，海岸线传统测量现状具有以下特点。不同测量人员因判别经验不同导致对痕迹线位置的判断有一定差异，同一测量人员在不同时刻观测同一痕迹线时位置也有差异。因此，人工量测痕迹线的误差可能很大，且难以被量化；我国基岩岸线和淤泥质岸线分别占海岸线总数的38.75%和5.61%,这两种岸线由于特殊的地质构造，传统测量法施测困难，且在测量时具有极大的危险性；实地测量法在采集大范围数据时费时费力，难以满足地理信息产业对数据快速采集及更新需求。三、基于1.iDAR技术海岸线提取方法目前1.iDAR技术提取海岸线主要有两种方法：交叉海岸剖面法和等值线追踪法。1.交叉海岸剖面法StoCkdOn等提出的交叉海岸剖面法提取海岸线，其流程见图1,该方法提取的海岸线精度取决于海岸剖面数N,N越大则提取的海岸线与实际海岸线越吻合，因此存在计算量大的缺点，其实用性不高。图1交叉海岸剖面法流程图2等值线追踪法Robertson等将等值线追踪法提取的海岸线与高分辨率影像提取的海岸线做了对比分析，结果显示机载1.iDAR技术比摄影测量技术提取的海岸线更精确；美国国家大地测量局(NGS)采用等值线追踪法提取海岸线，这也是当前1.iDAR技术提取海岸线的主流方法，其核心流程见图2。图2等值线追踪法流程图由于受地形条件影响，等值线追踪法提取的海岸线过于破碎和曲折，这增加了后期数据处理的工作量。于彩霞、张良等在等值线追踪法的基础上对海岸线进行了平滑，但平滑过程中不可避免的会降低提取精度且步骤相对繁琐，若要提取多种潮汐基准面等值线时，需重复将海岸带DEM或点云数据转化为水陆二值图像，降低了作业效率。四、1.iDAR技术海岸线测量优势及技术比较从美国国家大地测量局(NGS)海岸线产品数据源中可以看出(图3),可见光影像是其海岸线资料更新的主要数据来源。目前1.iDAR技术无法完全取代摄影测量技术，但大量国内外研究表明，除极为平缓的淤泥质岸滩处，1.iDAR技术适用于所有类型岸线的提取，本文对几种提取海岸线的技术手段进行了对比。航空影像卫星影像1.iDARInSAR图3NGS海岸线产品数据源构成示意图1 .1.iDAR技术与SARZInSAR技术对比20世纪90年代以来，大量学者利用SAR影像对海岸线提取进行了研究，如：1.ee等提出的边界追踪算法；Malladi等提出的水平截集法等分别实现了对瞬时水边线的提取；王志勇等利用InSAR影像构建了海岛DEM及瞬时水边线。该方法提取的皆为瞬时水边线，其只能在精度要求不高的情况下作为海岸线的替代产品，且相对于其他技术手段而言，SAR/InSAR的定位精度不高。SAR/InSAR作为主动式遥感探测技术，与1.iDAR技术有一定相似性，主要区别表现如下。(I)1.iDAR技术与SAR/InSAR技术相比具有更强的穿透力，在植被茂密地区和近海浅水区的地形测量方面具有更大优势；(2)1.iDAR技术直接获取目标的空间位置、回波强度等信息，且自动化程度较高，而SAR/InSAR影像在实际应用中存在影像覆盖范围大、地面控制点布设困难、数据解译困难以及数据后期处理成本高等问题；(3)SARInSAR影像在地形复杂区域存在阴影和层叠现象，导致地形数据缺失,而1.iDAR技术不受阴影影响且其生成的产品具有更高的精度；(4)SARlnSAR技术能在偏远易受云雾遮挡地区获得高分辨率影像数据，且其获取数据效率更高，在大范围地形变化监测方面更有优势。2 .1.iDAR技术与摄影测量技术对比美国国家大地测量局(NGS)测绘海岸线的主要方式是在数字摄影测量系统立体模式下利用潮汐数据进行采集的人工提取法，从本质上分析，该方法是实地测量法在遥感影像上的另一种实现。李传龙等、申家双等分别利用计算机自动解译法提取了海岸线，但该方法多为提取瞬时水边线或在其基础上进行了位置改正，未考虑瞬时水边线位置具有不确定性的特点，存在提取方法不通用且精度受限于影像分辨率的问题。1.iDAR技术和摄影测量技术在某些方面具有相似性，如两者皆需要GPS/IMS和摄影测量传感器；采集数据时都会受到天气影响；都能满足大比例尺地形测量精度要求，1.iDAR技术与摄影测量技术主要区别见表K表1摄影测量技术与1.iDAR技术对比财比口搬影演V技术IjDAK邮N技术平台适合不同安装平台时平台瞿求较B.I1.往往雷安改装操控件作业计划箍小,对掾控人M要求不高作业计划和掾作相对我杂探测距肉可达数有米以上探酒距肉在般在几r米以内用于曲部地杉港HM实现海圈Jt缝对接成像位阳大.采集效率高赛场向Ml时较小.采蛆效率较而系忧构成睛m.可族性好系统构成M架.影响溶t精度因点多系统分命可达数十年Il造价低系统右命的为100hIl造价AiIZnTirIlE受人气.光艇及阴影影典较大爻人气影响较小;不受光照.阴影影响采集的数据含仃匕富的形状.大小.偏色.纹耳等用读能松伊：堆坐林、强度.光源波段，偏振等使特征于辐射9几何校正的信息理论上回川波段型无限的所确定的河川激光波段有限穿透能力较弱穿透能力较强I)SMj)EMJM>M.D1.G生产技术或热刖过界贪杂生成USM.DEM方使高效：尚无成照方法生成IMtM和D1.G牛产能效率和成本容切估算Ild以选步降低效率印成本谀依据和产品而定11降低审间火自动化程度较低自动化程度离平而精度高.比高程精度高1/3A程精度高.比y面ttA2>5fft'u11J.受人的1：观内奈影响大受人的士观因点影响小1.iDAR技术能与摄影测量技术优势互补，其无需布控、定向等复杂处理过程，在效率、精度和成本上得到的新突破为海岸线严谨与客观测绘提供了契机。五、不同类型1.iDAR系统应用于海洋测量的技术特性分析根据测绘领域所关注的探测精度、探测距离及对目标识别分类能力的不同，可将1.iDAR系统按照以下3种方式划分类型，根据平台不同，可分为机载、船载和车载1.iDAR系统；根据激光器所发射激光波段的不同，可分为不同波段的1.iDAR系统；根据探测体制的不同，可分为线性探测体制1.iDAR系统和光子计数1.iDAR系统，现将不同1.iDAR系统特点进行分析。1.不同平台1.iDAR系统特点对比为使1.iDAR系统能够满足不同精度及不同目标模型的重建需求，会将其搭载在不同平台上。车载和机载1.iDAR系统在数据获取上具有高效、高精度的特点，在城市三维建模，目标提取等方面应用广泛；船载1.iDAR系统有着特定工作环境，能采集到地面和空中平台所不能采集到的数据，在海岸带海岛礁测量方面具有重要的实用价值，其与车载1.iDAR系统在扫描角度和扫描距离上具有很大相似性，很多搭载在车载平台上的1.iDAR系统也可以搭载在船载平台。不同平台1.iDAR系统获取的数据具有很多相同点，但因扫描视角、扫描距离和扫描方式不同，造成采集的点云数据有很大差异。本文对不同平台的1.iDAR系统之间及所采集数据的不同点进行比较分析。视场角不同机载1.iDAR系统采用俯视角度进行观测，获取的侧面点云数据较少，对于坡度较陡的海岸，机载1.iDAR系统难以开展有效作业；车载1.iDAR系统受道路限制其机动性能无法适应海岸带地形，且其在岸上对海岸带以斜下视的角度进行扫描会存在较大盲区；船载1.iDAR系统可采集到机载1.iDAR系统无法获取到的立面信息，通视性好、灵活性和可靠性较高。因此，从视场角方面分析，机载和船载1.iDAR系统更适合海岸线测量。数据在三维特性上有差异机载1.iDAR系统获得的是目标顶部信息，因此，平面坐标XY与高程坐标Z一一对应，即2.5维特性；车载和船载1.iDAR系统获取的是目标侧面信息，不仅平面坐标XY不与高程坐标Z一一对应，且YZ坐标与X坐标及XZ坐标与Y坐标也不对应。数据精度不同车载和船载1.iDAR系统扫描距离较近,数据精度能达到亳米级;机载1.iDAR系统扫描距离一般在几百米以上，数据精度能达到IOcm,有关文献表明，点云数据精度越高，所采集的海岸线精度越高，因此，根据船载1.iDAR点云衍生出的海岸线精度较高。点云密度不同不同平台的1.iDAR系统移动速度、扫描距离和扫描角度不同，使得点云密度差别很大，机载1.iDAR系统获得的点云密度一般在每平米几个到几十个，无法有效反映一些较小目标的细节信息；车载和船载1.iDAR系统扫描距离较短，获得的点云密度在每平米几十个到上千之间；船载平台会随波浪在水面上左右摇动和上下起伏，造成点云数据存在过密或过稀区域。作业效率不同机载平台机动性强，作业效率高；车载和船载平台易受工作环境影响，机动性远不如机载平台，作业效率相对较低。系统组成不同工作环境不同导致搭载平台的不同；视场角不同使得激光器扫描构件不同，机载测量系统主要采用之字形、椭圆形等俯视方式扫描，而车载和船载测量系统在水平方向和垂直方向进行侧视双轴扫描。应用范围不同机载1.iDAR系统适用于大部分海陆目标测绘、三维建模及短时间大范围地形动态应急监测；船载1.iDAR系统仅用于海岸带和海岛礁等水上目标的测绘；车载1.iDAR系统多用于道路测绘、城市建模等。3 .不同波段的1.iDAR系统从红外波段到紫外波段都有激光的存在，除普通光所具有的特点外，激光还具有亮度高、方向性好、对地物具有一定穿透性等优点。在对地观测领域，激光发射材料和粒子能级跃迁所确定的可用激光波段是有限的，常见的1.iDAR系统采用绿色532nm和近红外1064nm、1550nm的3个波段之一。海岸带地物丰富，大致可分为植被、岩石、沙滩、粉沙淤泥、人工地物、海水6类，这些地物对不同波段的激光有着不同的反射光谱特性，主要表现在对激光的反射率和点云数据回波强度的不同，见图4。100r水泥混凝土右手沥青蒙脱石石英外石灰岩粉沙淤泥细沙里沙海水波长nm图4海岸带常见地物反射光谱曲线示意图由图4可知，海岸带地物反射光谱曲线总体差异较大，但在个别波段处会有所接近或重合，在532nm和155Onm波段及附近，大部分海岸带地物的光谱反射率差异较小；在1064nm波段及附近，只有部分地物光谱反射率较为接近。通过以上分析可知，在地物分类方面，采用1064nm波段的1.iDAR系统能提供最大可分离性的点云数据，其他波段的1.iDAR系统可以辅助识别分类。国内外大量文献表明，在利用三维坐标信息的基础上，单个或多个波段的激光回波强度信息在地物识别与分类的过程中可以发挥重要作用。基于1.iDAR技术的地物分类研究现状Antonarakis等的研究表明，点云数据对地物分类的精确性不低于高光谱影像数据；Juan等验证了1064nm波段比532nm和155Onm波段的点云数据对地物的可分类程度高。2014年底，加拿OPteCh公司推出了世界上第一台商业机载多光谱1.iDAR系统Titan,该系统能同时采集3个通道(1550nm、1064nm和532nm)的点云数据,1064nm波段的激光器位以0°正对地面,532nm和155Onm波段的激光器分别以T和3.5°的角度指向最低点前方，3个激光器的方向设计考虑到了最大限度地利用1064nm波段对地物分类的能力。Titan的出现开启了多光谱或高光谱1.iDAR系统用于对地观测的新纪元。Matikainen等利用Titan进行地物分类实验，成功划分了水、沙、砾石、混凝土、沥青、植被和建筑物等多种地物类别，准确率高达96%,充分论证了1.iDAR系统在地物及海岸线类型识别方面具有的应用价值。问题分析大多数激光传感器制造商不提供用于回波强度校正和几何校正的标准化参数，使得点云数据较难进行误差校正，限制了点云的位置和分类精度的进一步提高；点云密度也是影响分类结果的重要因素，而线性探测体制的1.iDAR系统在较远距离的情况下很难采集高密度的数据点。4 .不同探测体制的1.iDAR系统传统1.iDAR系统的技术瓶颈主流的1.iDAR系统采用工作在线性雪崩增益模式下的探测器，该探测器探测阈值较高，对光子不敏感，回波光子数在几百个以上才能被探测器所感应，由此带来的缺点主要表现在以下几个方面。系统一般只能发射宽脉冲的单束光波，通过旋转扫描装置和平台运动来实现对整个测量区域的逐点扫描覆盖，激光重复频率低，此种工作模式限制了远距离测量时点云数据密度的提升；系统测量距离有限，很难满足对境外感兴趣目标的信息获取，要实现对更远目标的探测，必须提高出射激光功率或增大接收回波信号的望远镜口径，增加了系统设计难度和重量；系统发出的高能量激光会与光学系统中的挥发性物质发生相互作用，在光学镜片镀膜上形成吸附性沉积物，这些沉积物会吸收激光能量导致系统测量效果降低，甚至是造成激光器永久性损伤。光子计数1.iDAR系统基于光子计数1.iDAR系统测距原理与传统激光测距系统相同，都是采用记录激光脉冲飞行时间(ToF)的方式进行距离测量，其不同点主要在于光子计数1.iDAR系统回波接收装置的灵敏度较高，能实现对单光子的探测。因此，光子计数1.iDAR系统具有以下优势。1.iDAR系统激光发射功率降低，使激光脉冲有较窄脉宽，而较窄激光脉冲意味着更高测量精度和点云密度；光子探测技术调和了系统的有效测距与激光出射功率、接收回波信号望远镜口径之间的矛盾，提高了系统的探测范围，为1.iDAR系统在更高的机载和星载平台的应用创造了有利条件；激光出射功率和接收回波信号望远镜口径的降低，使系统整体复杂度降低，直接降低了系统的体积和重量；在相同体积和重量的情况下，可集成更多的激光器和其他类型传感器，这对资源有限的机载和星载平台来说是十分重要的。光子计数1.iDAR系统性能优异，更加注重对有限资源的高效利用，其全新的设计思想具有极大的技术先进性，能为地形探测领域带来新的测量理念和数据处理方法，具有广阔应用前景。六、结束语采用1.iDAR技术进行海岸线的测定或更新是一种很有效的方法，其是对人工实地测量法和摄影测量法的一种有效补充。本文论证了1.iDAR技术用于我国海岸线测量的可行性和必要性，具体结论如下。(I)1.iDAR技术其可靠性已经被国内外所验证。借鉴美国成功应用该技术的经验，并考虑到我国海岸带快速应急响应需求，将其运用于我国海岸地形测量，将极大提升我国海洋测绘技术水平；我国海岛总数达到1万多个，大部分为不易登岛测量的无人基岩岛，海岸类型多为适合运用1.iDAR技术测量的人工岸线、基岩岸线和砂质岸线，不利于测量的淤泥质岸线较少。因此，我国非常适合运用1.iDAR技术进行海岸线测量;多光谱1.iDAR系统和光子计数1.iDAR系统的出现，可进一步节省人力和物力，为更精确高效的测定海岸线带来了契机；运用1.iDAR技术测量海岸带，人员与装备损失的风险低，不但能自动提取海岸线，还可以得到大比例尺海岸带DEM、DSM等产品，且有关文献表明，机载1.iDAR在测图成本上约为航空摄影测量成本的25%33%,以上因素使得利用1.iDAR技术成本较低；我国没有海岸线精确评价标准，但从点云精度分析，运用1.iDAR技术测量海岸线，消除了人为主观因素和遥感影像提取的瞬时水边线精度不确定性的影响，得到的产品精度较高。从技术层面分析，目前在我国海洋测绘领域开展1.iDAR技术海岸线测量的运用还存在以下几点问题。我国尚未建立成熟的1.iDAR作业技术标准，表现为各种平台系统的校准方法也不尽相同，因此需要建立一套先进的、统一的、符合实际需要的作业技术标准；虽然1.iDAR硬件技术比较成熟，但对应的数据处理软件发展相对滞后。硬件生产商一般不从事相关软件开发或开发的软件与海洋测绘的要求相距甚远。因此，研发符合海洋测绘要求的通用点云数据处理软件是未来研究重点；由于激光传输过程中受到大气、光照等因素的影响，导致获取的点云数据在回波强度和几何精度两方面均存在误差，因此在实现利用点云数据对地物进行精准分类之前，需对其进行回波强度校正和几何校正，相关校正模型有待进一步研究确立。附参考资料：机载1.iDAR技术在海岸滩涂地形测量中的应用技术机载1.iDAR是一种综合应用激光测距仪、IMU、GPS的新型快速测量系统。使用该系统进行滩涂海岸地形测量和4D产品制作具有传统方式不可比拟的优势。本文介绍机载1.iDAR技术在滩涂海岸地形测量项目中的技术优势和应用情况，并就航飞潮位选择、数据精度控制和数据处理方法进行技术分享。滩涂资是重要的后备土地资源，具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔业综合开发潜力大的特点。向陆地方向发展，通过围垦、引淡洗盐，可较快形成农牧渔畜产业用地;向海方向发展，可进一步成为开发海洋的前沿阵地。海岸带具有优越的经济地理位置，具有各方面的开发利用价值，为合理地开发、最大限度地利用和保护该区域资源，准确掌握滩涂资源和海岸带资源的现状和变迁状况就显得十分迫切和重要To新的经济发展对测绘提出新的要求，滩涂地区测绘和海岸带资源调查是进行区域经济规划、工程设计与施工的基础，1:10000或更大比例尺的滩涂测绘和海岸带资源调查，己经随着经济发展的需要拉开了序幕。因此，如何制作出满足技术要求的DSM>DEM、DOM、D1.G成果对社会经济发展具有深远意义。二、现有测量手段分析目前，世界上许多国家均已完成了滩涂海岸带的资源调查及测绘工作，之前所采用的测绘手段主要包括传统测量、GPS测量、传统航空摄影、水下地形测量等。常规的三角测量、导线测量、水准测量等测量方法需先布设控制网，然后作断面测量，但是由于滩涂上无明显地物，且潮涨潮落，以及滩涂承载能力差等原因，导致选点、埋桩、施测困难，跑尺麻烦，精度难以预料。GPS测量是点测量，若要进行面状分析，必须经过数值内插处理，而滩涂区域打点困难，测量密度不可能很大，因此会影响内插精度。传统摄影测量在进行滩涂测量时，外业较难布设像控点，且因为滩涂纹理单一、坡度平缓等原因，内业较难进行影像匹配，并且限制了人工立体采集的精度。想要利用传统航空摄影获取高精度的滩涂DEM数据是不可能的。使用水下地形测量进行滩涂测量时，考虑到潮水涨落，船只适航条件和仪器测量最小测量深度限制的原因，无法获取高程较高部分的滩涂地形数据。但是由于陆地区域的航空测量仅测量瞬时水面以上部分的地形信息，受当时水位等因素的影响，潮浸地带的地形不能完整显示。因此水下地形测量是对滩涂海岸带地形测量必不可少的补充。三、机载1.iDAR技术及其作业优势在充分调研和综合考虑各种测量方式的优劣后，决定使用机载1.iDAR技术进行滩涂海岸地形测量。通过试验和与传统的滩涂海岸带地形测量测量方式比较，1.iDAR系统的优势主要体现在以下几个方面：1）非接触，外业工作量小。机载1.iDAR是一种非接触的遥感测量手段，与传统大地测量和GPS测量相比，它无需布设控制网和进行人工跑滩，大大减少了外业工作量，安全系数高。2）精度高，测量范围大，测量效率高。机载1.iDAR技术获取的成果为具有三维坐标的点云数据，在20Om左右相对航高条件下，点间距一般为2cm,滩涂部分点云高程精度一般能达到IOCm。在考虑潮汐条件的情况下（航飞时间约2h）,一架次航飞可获取滩涂海岸数据约4km三o3）受时间、气候影响小，部分穿透植被。滩涂海岸带地形测量是为了获取较大面积的滩涂数据，航飞需要在较低潮位进行（可航飞低潮位一般为l3h）。而机载1.iDAR是一种主动式测量，可在夜间进行航摄，考虑到一天有两次低潮位的影响因素，与传统航摄相比，航飞时间多了一倍。并且由于激光具有穿透性，机载1.iDAR能穿透薄雾和部分植被直接获取地面数据。4）数据处理效率高。机载1.iDAR从航飞数据获取到输出符合精度要求的点云数据成果，都有一套成熟的处理系统，自动化程度高，一般无需人工干预，并且由于机载1.iDAR直接获取的是距离观测值,其生产DEM和DOM的周期要比摄影测量快很多。5）成果运用丰富。机载1.iDAR获取的滩涂海岸带成果，可用于滩涂海岸地形测绘、监测海岸变化及动态侵蚀情况，进行洪水淹没分析、灾害预警和灾害评估等。其他应用领域包括:测绘线状地物如电线等电力设施、气体管道或高速公路等;测制输电线和电线杆（塔）线路图，无线电远程通信中继站线路设计;三维城市景观模型，并用于虚拟现实、城市规划、GlS数据采集、土地剖面测量等。四、实际应用1 .数据处理及产品制作机载1.iDAR数据采集及数据处理流程如图1所示。（1）机载1.iDAR数据预处理机载1.iDAR接收及质量检测对航飞获取的所有机载1.iDAR数据进行完整性检查和质量评估，检测影像色彩、点云密度噪音情况、航线覆盖范围等各项指标。机载1.iDAR数据检校先利用外业GPS联测的控制点和检查点数据对点云数据的航带拼接和高程精度进行检测和改正。对于基础测绘1.l（XX）O地形数据的生产，要求改正后数据点云航带间与激光点云航带间高程飘移不宜超过10cm,激光点云航带间同名地物偏差不大于平均点间距的1/3,点云高程精度优于0.35m。（2）机载1.iDAR数据后处理点云分类处理点云分类处理包括点云自动分类和手工编辑。点云自动分类是选用合适的滤波算法将点云中的低点、空中点等噪声点剔除，并分类出裸地表点，然后针对自动处理无法分类的部分再结合软件生成的可实时编辑的模型进行精化处理，分类后的地表点数据就可以用来制作DEM成果。处理后点云的要求为：a.平地一般较平坦，没有明显突出的点出现。b.山地坡度过渡平滑自然，没有明显突变的点出现。c.高速公路、河流等与周围的地物相比，高度变化一般较明显，但没有孤立的明显突出的点出现。d.立交桥、高架路、桥梁等架空于地面或水面之上的人工地物范围，保留地面或水面上的点云数据。已土堤、拦水坝、水闸等建筑物底部与地而相接的，保留这些地物顶部的点右数据。使用POS数据采用无控方式制作DOM先利用经过相机检校后的航摄影像数据及影像外方位元素数据，并结合点云对航摄像片进行无控的空三加密;然后利用点云数据进行逐片数字微分纠正;最后通过影像镶嵌、调色、裁切后生成DOMo等高线与高程点制作等高线是根据分类好的地表点云数据提取等高线关键点后由软件自动生成，然后再结合DOM和点云模型渲染图进行适当的编辑。沟谷、坎、水系边缘等激光无法穿透或地形变化区域需重点检查。高程点的制作需根据实际地面分布特征选取合适的点位，利用DEM成果对其自动赋高程值，并结合D1.G要素的相互关系等进行适当的编辑。(3)精度指标在海洋测绘滩涂海岸地形测量项目中，运用机载1.iDAR技术、千寻连续运行参考站、市似大地水准而成果等资料，已完成了约30km21:100Oo比例尺滩涂海岸地形测量任务，形成了相应的DSM、DEM、DOM、D1.G产品，经过质量检测，DoM平面中误差优于±lm,DEM高程精度优于iO.25m,符合现行规范DOM平面中误差±5m和DEM高程中误差±0.5m的精度要求。图1机载1.iDAR数据采集及数据处理流程图2 .技术关键(1)潮汐窗口的选择由于潮汐涨落的原因，利用机载1.iDAR无法获取到当地理论最低潮位面的滩涂高程数据，这时就需要利用水下地形测量手段进行补充。而如何在既保留足够的航飞时间的同时又尽可能多地获取滩涂地形数据，就成为使用1.iDAR手段进行滩涂测量的一个难题。通过分析验潮站的潮汐预报数据，制订了在海水面处于当地理论最低潮面与平均海平面距离3/4以内时进行航摄的技术标准，航飞特别困难区域可适当放宽要求，但航摄时海水面应低于1985国家高程基准面0m。通过分析，此设计可保证全年3/4的时间内，每天有约13h的航飞窗口。可航摄窗口示意图如图2所示。图2可航摄窗口示意图2)高程精度的控制点云精度外业检核1.iDAR数据的采集过程受到飞行、POS定位、数据融合等多种因素的影响，为了直观检核1.iDAR数据的成果精度，应进行外业检测。外业检测主要采用基于网络RTK作业方法，检查点应在整个测区范围按航线进行布设，每条航线均应在首部、中部、尾部与相邻航线重叠区域布设检测点，如图3所示。然后与1.iDAR数据自动分类提取的地表点高程直接进行差值比较，评定1.iDAR数据的高程精度情况，并对航带拼接误差进行进一步修正。1图3检查点分布示例系统误差修正1.iDAR测高数据的系统误差修正可利用已积累的像控点成果和实测的检测点成果作为检查点，结合点位略图，求定对应点位的1.iDAR高程与实地高程间的系统误差。假设系统偏差Ah的模型为h=f(x,y,P)式中，f()为模型函数;(x,y)为点位平面坐标;P为点的地物类别。以检查点位对应的1.iDAR高程与实地高程间的偏差(Ah)、检查点平面坐标(x,y)、检查地物类别(P)为输入条件，选用特定的系统偏差的补偿方法，通过输入条件的可靠性分析、起算成果优化、成果合理性检核，求定系统偏差模型参数。建立一定范围的1.iDAR测高数据的系统误差修正模型，从而进行系统误差改正。3)高效的处理技术和丰富的成果应用本项目突破了传统测量方式在滩涂海岸区域数据获取效率低、精度难以保证的瓶颈，形成了一套低成本高效率的作业流程，并具有可靠的精度和丰富的成果。五、结束语机载1.iDAR技术目前在欧美等发达国家已是一种广泛运用的测量手段，运用此技术进行滩涂海岸带地形测量的案例在国外也很多，在国内，也进行了此方面的尝试。使用机载1.iDAR技术进行滩涂海岸地形测量具有其明显的优势，能够大量减少人工并获取丰富的地形测量成果。在综合吸取了各单位的相关经验和积极的自我探索创新下，形成了一套从航飞设计、数据加工和成果应用的完整流程，并取得了良好的成果。