石碩崇,周興華,李 杰,楊 龍,唐秋華,劉森波
(1. 山東科技大學(xué),山東 青島 266510; 2. 中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司,天津 300222;3. 自然資源部第一海洋研究所,山東 青島 266061; 4. 中國(guó)海洋大學(xué),山東 青島 266100)
海島礁、海岸帶、江河湖泊、水庫(kù)、人工島等水陸結(jié)合部和水中構(gòu)筑物是海洋測(cè)繪、航道測(cè)繪中一直密切關(guān)注的區(qū)域。其地理信息獲取通常按水上、水下工程分別施測(cè),采用船載單波束、多波束測(cè)深儀進(jìn)行水下地形測(cè)量,利用GNSS RTK技術(shù)或航空攝影技術(shù)進(jìn)行陸部要素測(cè)量。而傳統(tǒng)測(cè)量方式中常存留大量施測(cè)盲區(qū),加之水上水下高程基準(zhǔn)的不統(tǒng)一,導(dǎo)致水陸地形成果難以實(shí)現(xiàn)水陸地形的無(wú)縫拼接測(cè)量。
船載水陸一體化綜合測(cè)量系統(tǒng)是水陸地形無(wú)縫測(cè)量中一種新興的海洋測(cè)繪設(shè)備。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)其存在多種定義:船載多傳感器水上水下一體化測(cè)量系統(tǒng)、船載水上水下一體化移動(dòng)三維測(cè)量系統(tǒng)及水岸一體綜合測(cè)量系統(tǒng),本文簡(jiǎn)稱為船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)。
船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)與機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)均具備快速獲取高分辨率、高精度的三維空間信息的能力,而船載水陸一體測(cè)量技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)較為廣泛,適用性較高。目前,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所和海洋測(cè)繪研究所已研制出機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)樣機(jī),網(wǎng)格點(diǎn)密度達(dá)5 m×5 m,且主流的機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)測(cè)量點(diǎn)云密度遠(yuǎn)低于船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)的點(diǎn)云密度,1 m×1 m內(nèi)多不足一個(gè)點(diǎn)位[1]??梢哉f(shuō),在水陸結(jié)合部大比例尺地形精細(xì)采集中,機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)并未完全取代船載聲學(xué)測(cè)深技術(shù)[2]。
船載水陸一體測(cè)量技術(shù)可實(shí)現(xiàn)水陸結(jié)合部地形的無(wú)縫測(cè)量,解決了地形的快速、精準(zhǔn)獲取等難題,尤其在地形復(fù)雜區(qū)域施測(cè)效果良好。目前,我國(guó)對(duì)該系統(tǒng)的研究尚處在起步階段,隨著硬件性能的提高及關(guān)鍵技術(shù)的改進(jìn),船載水陸一體測(cè)量技術(shù)必將在我國(guó)海洋及內(nèi)陸水域基礎(chǔ)地理信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、國(guó)防保障中發(fā)揮重要作用。
21世紀(jì)初,美國(guó)、英國(guó)、新西蘭等多個(gè)國(guó)家開(kāi)始了集成三維激光掃描儀(terristrial laser scanners,TLS)、多波束測(cè)深儀(multibeam echosounders,MBES)、慣性測(cè)量單元(IMU)、GNSS定位接收機(jī)、工業(yè)全景相機(jī)(CCD)、同步控制器等多傳感器系統(tǒng)的研制,并成功將其應(yīng)用于港口、碼頭、橋梁、海島礁等水陸結(jié)合部的基礎(chǔ)地理信息采集,驗(yàn)證了水下與陸地地形無(wú)縫拼接測(cè)量的可行性,成果達(dá)到了最新海道測(cè)量精度指標(biāo)的各項(xiàng)要求。
2010年,美國(guó)Geosolutions iLinks公司推出一款商業(yè)便攜式多波束激光雷達(dá)系統(tǒng)PMLS-1。理論上,對(duì)于主流采集軟件所支持的多波束測(cè)深儀和三維激光掃描儀,均可根據(jù)不同的應(yīng)用需求和應(yīng)用目的,進(jìn)行船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)的靈活集成。而船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)集成了多個(gè)傳感器,因此各傳感器相對(duì)空間位置的精準(zhǔn)確定是影響最終數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。針對(duì)這一問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已有一些檢校研究[3-4]。文獻(xiàn)[3]利用斑片測(cè)試方法,通過(guò)分析兩測(cè)線的測(cè)量數(shù)據(jù)求解了激光掃描儀或多波束測(cè)深儀相對(duì)于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的角度安裝誤差;2013年,Kongsberg公司提出便攜式綜合地形測(cè)量解決方案,該方案可配置EM 2040C多波束測(cè)深儀和Riegl、MDL、Optech等品牌的激光掃描儀,最后生成了ArcGIS、AutoCAD、MapInfo、CARIS等完全兼容的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。
2009年起,山東科技大學(xué)開(kāi)始對(duì)船載多傳感器綜合測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行理論研究,克服了動(dòng)態(tài)吃水改正、VTK技術(shù)點(diǎn)云實(shí)時(shí)顯示等難題,取得了一系列科研成果[5-10]。2015年,青島秀山移動(dòng)測(cè)量有限公司推出船載水陸一體測(cè)量Vsurs-W系統(tǒng)及其配套的軟件。山東省國(guó)土測(cè)繪院2018年購(gòu)置該系統(tǒng),并應(yīng)用于海岸帶測(cè)量;2012年,國(guó)家海洋局第一海洋研究所(海洋一所)引進(jìn)了國(guó)外水上水下一體化測(cè)量系統(tǒng),并將該系統(tǒng)成功應(yīng)用于海島測(cè)繪[11];2017年,文獻(xiàn)[12]對(duì)伶仃島進(jìn)行了水岸一體綜合測(cè)量,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,并探討了一體化綜合測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用前景;2012年,廣州中海達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司(中海達(dá))研制出iScan一體化移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)[13],之后升級(jí)為iAqua系統(tǒng);2016年,北京海卓同創(chuàng)科技有限公司發(fā)明了一體化多波束測(cè)深裝置[14];目前,國(guó)內(nèi)已有多家航道測(cè)繪、海洋測(cè)繪單位組裝成功船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng),其中,中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司組裝的系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)證點(diǎn)位中誤差可達(dá)0.281 m,陸地高程中誤差為0.252 m,水下地形高程中誤差為0.310 m,滿足規(guī)范要求[15]。
1.3.1 VSurs-W型系統(tǒng)
2012年始,山東科技大學(xué)、海洋一所、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院等單位共同參與船載多傳感器綜合測(cè)量系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究,于2014年實(shí)現(xiàn)了多波束測(cè)深系統(tǒng)和船載激光掃描系統(tǒng)的協(xié)同信息采集,之后推出船載多傳感器島礁綜合測(cè)量系統(tǒng)升級(jí)版Vsurs-W及配套軟件系統(tǒng),系統(tǒng)精度在西沙群島區(qū)域得到驗(yàn)證,精度可以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。其中水上點(diǎn)云的均方誤差為0.133 m,水上點(diǎn)云重復(fù)精度優(yōu)于5 cm@50 m,水下點(diǎn)云重復(fù)精度優(yōu)于20 cm@50 m,水上水下點(diǎn)云在垂直方向上的縫隙間距≤0.3 m,水平方向上的平均縫隙間距≤0.2 m[10],均滿足規(guī)范要求[16-18]。此外,Vsurs-W系統(tǒng)分為內(nèi)河版和海測(cè)版。內(nèi)河版配備自主設(shè)計(jì)測(cè)量船,僅適用于湖泊、水庫(kù)等風(fēng)浪較小的水域;海測(cè)版則需將系統(tǒng)安裝在漁船等船載平臺(tái)。
1.3.2 船載水上水下一體化綜合測(cè)量系統(tǒng)
海洋一所引進(jìn)的船載水上水下一體化綜合測(cè)量系統(tǒng)由丹麥Reson SeaBat7125多波束測(cè)深系統(tǒng)、加拿大Optech ILPJS-LR激光掃描系統(tǒng)、加拿大Applannix POS MV 320定位定姿系統(tǒng)等傳感器組成,配套PDS2000、ILRIS 3D PC Controller、POS View、POS Pac等采集、導(dǎo)航及后處理軟件。在實(shí)際應(yīng)用中,海洋一所采用船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)與SIRIUS PRO-天狼星測(cè)圖系統(tǒng),對(duì)青島千里巖海島分別從水上、水下、空中進(jìn)行了全方位空間立體測(cè)量,數(shù)據(jù)融合后得到完整的千里巖水上、水下三維地形圖,并利用RTK定位結(jié)果評(píng)估了其水上點(diǎn)云精度。在高動(dòng)態(tài)測(cè)量條件下,激光點(diǎn)云水平定位和高程精度均優(yōu)于0.3 m。
1.3.3 iAqua系統(tǒng)
2012年,中海達(dá)研制出第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)地面三維激光掃描儀,其后又推出自主研制的一體化移動(dòng)三維測(cè)量系統(tǒng)iScan;在此基礎(chǔ)上,于2014年自主研制成功iAqua船載水上水下一體化移動(dòng)三維測(cè)量系統(tǒng),并提取了高精度的水邊線。目前,iAqua系統(tǒng)及配套的國(guó)產(chǎn)點(diǎn)云處理軟件HD_3LS_SCENE和HD_Pt Vector已商業(yè)化,并可為用戶提供高精度、高密度的基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)先后在長(zhǎng)江九江段、長(zhǎng)江三峽段測(cè)試,RTK采集了特征點(diǎn)(房屋角點(diǎn)、線狀物、棱臺(tái)等),定位結(jié)果絕對(duì)精度可達(dá)10 cm。
1.3.4 PMLS-1系統(tǒng)
2010年,美國(guó)便攜式多波束激光雷達(dá)系統(tǒng)(portable mulibeam & LiDAR system)PMLS-1研制成功,該系統(tǒng)水上部分采用MDL公司的一款集多傳感器為一體的激光雷達(dá)系統(tǒng)Dynascan,水下部分采用EM 2040C多波束測(cè)深系統(tǒng),并配有自主設(shè)計(jì)快速調(diào)度測(cè)量船(rapid deployment survey vessel,RDSV),將其應(yīng)用于內(nèi)河航道、沿海海域、湖泊與水庫(kù)疏浚、救助搜救等。PMLS-1系統(tǒng)完全兼容HyPAC/HyScript 2016、EIVA和PDS2000軟件,與國(guó)內(nèi)配置自主設(shè)計(jì)測(cè)量船的VSurs-W系統(tǒng)內(nèi)河版的不同之處在于PMLS-1自主設(shè)計(jì)測(cè)量船適應(yīng)了近海測(cè)量。表1列出了目前國(guó)內(nèi)4種常見(jiàn)的船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。
表1 4種船載水陸一體化綜合測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
目前,國(guó)內(nèi)外船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)在傳感器技術(shù)指標(biāo)性能上差距不大,而在載體平臺(tái)設(shè)計(jì)方面,國(guó)內(nèi)研發(fā)的船載水陸一體化測(cè)量系統(tǒng)并未達(dá)到國(guó)外測(cè)量船整體標(biāo)定、普通車(chē)型即可便攜運(yùn)輸、安置平臺(tái)僅需簡(jiǎn)易拆裝的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。其中,人工量測(cè)誤差是船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)中最大的誤差來(lái)源。數(shù)據(jù)處理方面,國(guó)外在海底無(wú)特征地形時(shí)采用重疊區(qū)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)多波束水深數(shù)據(jù),目前國(guó)內(nèi)尚未對(duì)此著手研究。
2013—2014年間,荷蘭QPS BV公司利用MBES和TLS在柬埔寨湄公河獲取了300多千米河床、水岸線和水線以上地帶的超高分辨率點(diǎn)云,描述了湄公河床、河岸變化的性質(zhì),建立了氣候變化情景下預(yù)測(cè)泥沙轉(zhuǎn)移的變化模型;2014年3月,華盛頓州海岸的監(jiān)測(cè)和分析采用R2Sonic 2022測(cè)深系統(tǒng)、Optech移動(dòng)激光掃描儀、Applanix POS MV 320 v5定位定姿系統(tǒng)對(duì)甘布爾港進(jìn)行了高分辨率水深地形調(diào)查,為清除有毒物質(zhì)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)工作提供了有力的基礎(chǔ)信息保障。2016年,浙江省地理信息中心采用VSurs-W型系統(tǒng)實(shí)施了千島湖水上水下一體化測(cè)量,獲取了水下古城區(qū)域及相關(guān)水岸線。綜合國(guó)內(nèi)外船載水陸一體化測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用情況,系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)域集中在:江河湖泊、水庫(kù)、海島礁、海岸帶、人工島等水陸結(jié)合部和水中構(gòu)筑物。
船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)將TLS、MBES、定位接收機(jī)、IMU、同步控制器等多傳感器集于一體,根據(jù)激光測(cè)距與回聲測(cè)深原理,采取主動(dòng)測(cè)量方式,走航式動(dòng)態(tài)同步獲取水上水下地形。利用工業(yè)全站儀精測(cè)各傳感器參考中心位置,經(jīng)粗校準(zhǔn)與精校準(zhǔn)獲取相對(duì)位置關(guān)系和安裝角度后。數(shù)據(jù)處理階段,多波束水深數(shù)據(jù)和激光點(diǎn)云經(jīng)橫搖、縱搖、艏搖校準(zhǔn),完成潮位改正等處理后可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)由傳感器坐標(biāo)系到WGS-84地心參考框架的轉(zhuǎn)換,從而得到測(cè)區(qū)水上水下無(wú)縫多分辨率三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、DEM、DLG、DMI等測(cè)量成果[14,19]。船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)有著全覆蓋、高效率、高密度、高精度、全天候、同基準(zhǔn)的特點(diǎn)。以Kongsberg公司的集成系統(tǒng)為例,圖1展示了船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)組成。
其中同步控制器的作用是時(shí)間同步。向系統(tǒng)傳感器輸入秒脈沖信號(hào)1PPS(pulse per second)和UTC時(shí),完成1PPS上升沿和下降沿的時(shí)間對(duì)準(zhǔn),達(dá)到對(duì)傳感器的處理單元進(jìn)行時(shí)鐘校正、時(shí)間同步的目的,為相關(guān)事件標(biāo)記GPS時(shí)間。其中選擇合理的同步頻率可避免數(shù)據(jù)的浪費(fèi),因GPS數(shù)據(jù)頻率最低,以此頻率為同步頻率,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)內(nèi)插處理,實(shí)現(xiàn)多傳感器時(shí)間配準(zhǔn);而定位定姿系統(tǒng)IMU/GNSS緊組合的模式則極大程度減小了載體平臺(tái)的移動(dòng)對(duì)定位和航向精度的影響,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
前期準(zhǔn)備階段。系統(tǒng)安裝要遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī),安置在船舷右側(cè)或船體中部,避免噪音干擾;多波束換能器按常規(guī)的垂直安裝方式會(huì)導(dǎo)致淺水測(cè)量出現(xiàn)盲區(qū),通過(guò)傾斜安裝換能器上仰30°~45°,傾斜測(cè)量實(shí)現(xiàn)水陸地形的無(wú)縫拼接[14],船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)的一種安裝與采集方式如圖2所示;系統(tǒng)完成安裝后,需要采用差分定位系統(tǒng)設(shè)立基準(zhǔn)站、流動(dòng)站;最后,精測(cè)傳感器相對(duì)位置及輔助設(shè)備用于解算的必需參數(shù)。
采集階段。選擇適宜的水陸校正區(qū)域,分別進(jìn)行MBES和TLS的校準(zhǔn)作業(yè);采集中應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控各傳感器顯示狀態(tài),控制相關(guān)參數(shù),避免船速、水深、離岸距離對(duì)點(diǎn)云密度與數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生影響;多波束淺水測(cè)深能力較弱,為彌補(bǔ)其不足,可在低潮期進(jìn)入測(cè)區(qū),此時(shí)側(cè)重TLS采集水上數(shù)據(jù),高潮期則側(cè)重多波束測(cè)深儀補(bǔ)充采集水陸交接地帶水下信息。
數(shù)據(jù)質(zhì)量控制在數(shù)據(jù)采集中至關(guān)重要。其中,定位定姿誤差會(huì)影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量,船速的增減及船只急轉(zhuǎn)彎都會(huì)帶來(lái)INS誤差的累積[20-22],導(dǎo)致采集不真實(shí)的地形數(shù)據(jù),因此采集時(shí)要盡量避免其發(fā)生;此外,海洋動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程中誤差具有多源性,數(shù)據(jù)質(zhì)量不僅取決于系統(tǒng)本身的先進(jìn)性,還與其輔助設(shè)備有關(guān)[23-24],應(yīng)提前完成輔助設(shè)備的質(zhì)檢。
點(diǎn)云的無(wú)縫拼接定義了5個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng):載體坐標(biāo)系、激光掃描儀坐標(biāo)系、多波束測(cè)深儀坐標(biāo)系、站心坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系。無(wú)縫拼接處理主要包括位置與姿態(tài)(POS)解算、多波束數(shù)據(jù)處理和三維激光數(shù)據(jù)處理。POS數(shù)據(jù)解算采用緊組合的方式,得到慣導(dǎo)中心的動(dòng)態(tài)位姿信息;空間配準(zhǔn)中,首先根據(jù)TLS和MBES在載體平臺(tái)下的空間安置參數(shù), 將激光掃描儀數(shù)據(jù)和多波束測(cè)深數(shù)據(jù)從各自傳感器坐標(biāo)系歸算至以慣導(dǎo)中心為原點(diǎn)的船載坐標(biāo)系;然后查找1PPS脈沖信號(hào)標(biāo)記的事件,進(jìn)數(shù)據(jù)內(nèi)插, 再利用POS信息將船載坐標(biāo)系坐標(biāo)歸算至當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系;完成多波束測(cè)深數(shù)據(jù)和三維激光點(diǎn)云潮位改正、三參(橫搖、縱搖、艏搖)精校準(zhǔn)、濾波等操作后,輸出大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)水陸點(diǎn)云的無(wú)縫拼接。QINSy中激光點(diǎn)云橫搖校正選擇斜坡校正,達(dá)到精校準(zhǔn)示例如圖3所示,水上水下點(diǎn)云無(wú)縫拼接的基本流程如圖4所示。
船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)是新興的三維空間信息探測(cè)技術(shù),由于多傳感器集成的復(fù)雜性、水域動(dòng)態(tài)測(cè)量的特性,系統(tǒng)集成、應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理方面仍存在諸多問(wèn)題:
(1) 存在測(cè)量盲區(qū)。系統(tǒng)安裝位置、水空障礙物、平臺(tái)航向、船只吃水、潮汐等因素均會(huì)影響點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的完整性,在地形環(huán)境較規(guī)整的港口碼頭、航道、島礁、橋梁等區(qū)域系統(tǒng)適用性較強(qiáng),在潮差較小、坡度變化較大的地形復(fù)雜區(qū)域,則常出現(xiàn)測(cè)量盲區(qū)。
(2) 數(shù)據(jù)處理問(wèn)題?,F(xiàn)有濾波算法具有局限性,由于陸海非地形要素差別較大,三維激光點(diǎn)與多波束水深點(diǎn)云濾波多采用交互式濾波與自動(dòng)濾波,忽視了系統(tǒng)誤差對(duì)高度與深度的影響,并未根據(jù)誤差源類(lèi)型與特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)濾波削弱誤差[23-24];點(diǎn)云處理成果部分區(qū)域存在不真實(shí)的地形,植被等地面附著物致使無(wú)法直接測(cè)定地貌的真實(shí)高度;應(yīng)建立測(cè)區(qū)三維動(dòng)態(tài)聲速場(chǎng)模型,實(shí)現(xiàn)了低掠射聲波束的準(zhǔn)確歸位,確保近岸多波束低掠射波束的有效性。
(3) 其他問(wèn)題。固聯(lián)設(shè)備受海水銹蝕影響,常銹蝕松動(dòng),反復(fù)拆裝增加了多波束和船載激光的校準(zhǔn)次數(shù),降低了作業(yè)效率;無(wú)統(tǒng)一的一體化測(cè)量作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),測(cè)量盲區(qū)時(shí)宜依靠不同移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),協(xié)同作業(yè)[12,19,25-26],但多系統(tǒng)聯(lián)合作業(yè)又會(huì)增加水陸一體測(cè)量作業(yè)的復(fù)雜性;當(dāng)前的船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)對(duì)激光掃描儀和多波束測(cè)深儀的檢校工作多是分開(kāi)進(jìn)行,即水上水下的傳感器使用不同的目標(biāo)物或標(biāo)定場(chǎng),角度安裝系統(tǒng)誤差和偏移量系統(tǒng)誤差檢校分開(kāi)進(jìn)行,這也使得船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)檢校工作較為復(fù)雜。
目前,我國(guó)船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)研究尚處在起步階段,其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在:
(1) 硬件以集成為主,提高系統(tǒng)兼容性。
(2) 加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)及應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā),根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型和特點(diǎn)改進(jìn)點(diǎn)云濾波、數(shù)據(jù)分類(lèi)分割等算法,考慮植被對(duì)地形測(cè)量的影響提取出真實(shí)地形,并重視海量點(diǎn)云的快速顯示方法研究。
(3) 快速構(gòu)建多分辨率數(shù)字高程/深度模型,精細(xì)化顯示近岸復(fù)雜地形。
(4) 降低成本,同時(shí)提高系統(tǒng)的便攜性,建立行之有效的儀器檢校和應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
從內(nèi)河航運(yùn)到海岸帶再到海洋島嶼,這些區(qū)域都將是我國(guó)未來(lái)地理國(guó)情調(diào)查和監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容。精確的基礎(chǔ)地理信息獲取將在電子航道圖工程、數(shù)字航道工程、智能航運(yùn)工程、海洋經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、海洋管理、國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮舉足輕重的作用。船載水陸一體測(cè)量系統(tǒng)有著成本低、靈活性強(qiáng)、密度高的優(yōu)勢(shì),為水陸結(jié)合部的無(wú)縫接圖及陸海測(cè)繪一體化框架的構(gòu)建提供了一套有效完整的解決方案,可以說(shuō)其在未來(lái)的海島、海岸帶監(jiān)測(cè)中具有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值[27]。