徕卡AHAB测深激光扫描系统综合介绍课件

1、徕卡AHAB水陆激光扫描系统性能综述及应用实例Please insert a picture (Insert, Picture, from file). Size according to grey field(10 cm x 25.4 cm). Scale picture: highlight, pull corner pointCut picture: highlight, choose the cutting icon from the picture tool bar, click on a side point and cut内容简介机载测深激光扫描系统原理简介徕卡AHAB系列测深激

2、光主要产品及特性 徕卡AHAB系列测深激光系统技术优势徕卡AHAB系列测深系统应用案例软件，视频及数据演示2LiDAR激光测深原理激光测深原理光学接收器记录的增益后返回脉冲能量波形预估水面水面回波海底回波接收器增益水体散射时间接收激光功率机载激光对比多波束声纳测深船载声纳测绘在水深较深区域工作效率高，在15米以内浅水区域测量效率非常低，仅为约0.5平方千米/小时船只在浅水区域有触礁搁浅风险大规模海岸测绘项目的高效费比工具高达95 平方千米 / 小时海底陆地地形同步测量提供满足海洋测绘行业最高标准(IHO order 1a)的高精度高可靠性的数据水体透明度与激光测深深度南海夏季海水透明度分布图（

3、单位：米）透明度测量盘内容简介机载测深激光扫描系统原理简介徕卡AHAB系列测深激光主要产品及特性 徕卡AHAB系列测深激光系统技术优势徕卡AHAB系列测深系统应用案例软件，视频及数据演示7徕卡机载LiDAR产品线850米以内深水测深3 x 透明度龙眼蝙蝠II鹰眼III15米以内浅水测深1.5 x 透明度高空大范围激光测量及航空摄影(相对航高5000米以内)ALS80低空高精度陆地激光测量及航空摄影 (相对航高1600米以内)徕卡航测产品线架构 9Leica MissionProLeica FlightProNovatel SPANLeica PAV100Controler CC33RCD30R

4、CD30 ObliqueADS100OC60 and PD60ALS80Z/I DMC IIe蝙蝠II龙眼鹰眼III蝙蝠II多功能水陆激光扫描系统一机多能，水陆并重激光/相机控制器集成测深激光、陆地激光双LiDAR及高分辨率中画幅航摄相机三种传感器飞行中可同时获取15米以内水深海底地形、海岸线、河流、陆地地形及高清航摄影像数据同级别产品中最强的测深能力（最深可达30米， Dmax = 2.4 / Kd 10% 海底反射率）与最新陆地LiDAR相当的测量精度及分辨率设备尺寸、使用方式与采购成本同传统LiDAR相似 开创性地将机载遥感测绘工作延伸至传统LiDAR与相机无法触及的水下测量领域，开创机

5、载测深蓝海市场激光/相机传感器测深/陆地激光传感器RCD30相机蝙蝠系统技术参数物理及操作界面惯导及定位系统LCI-100 - Litef IMU （无出口限制）飞行控制软件Leica FlightPro任务规划软件Leica MissionPro数据后处理LiDAR Survey Studio软件包Leica FramePro影像处理软件SPAN Inertial Explorer - GNSS/IMU处理软件存储容量抗震固态硬盘，8小时以上连续记录系统重量70公斤（包含整套系统）操作温度0 +35 摄氏度存储温度-10 +50 摄氏度供电需求28V DC，50A 内置电池模块大容量电池模块

6、可在无外部电源的情况下供GNSS/IMU系统工作30分钟11激光数据获取特性测深激光35kHz蓝绿激光脉冲，全波形记录陆地测量激光0 - 500kHz可调节近红外激光脉冲，全波形记录工作飞行高度范围水下测深 400 600米陆地测量 1600米以下测深范围 注1Dmax = 2.4 / k （约1.5倍萨氏深度）扫描方式椭圆型扫描视场角前后14度，左右20度激光扫宽飞行相对航高 x 70%激光点密度 注2测深激光：1.5点/平米陆地激光：12点/平米水下测深精度 注20.15米 (2)陆地测量精度 注2，注3，注4垂直精度：2厘米 (2) 水平精度：20厘米 (2) 光学相机特性监控相机5百万

7、像素，2448x2050 像素，1帧/秒徕卡RCD30 专业航摄相机（选装）8千万像素，10320 x7752像素，0.8帧/秒像素尺寸6 m，RGB和近红外光谱“蝙蝠”多功能水陆激光扫描系统设备安装12蝙蝠II成果： Motala河口无缝水陆数据（DSM）蝙蝠II 成果： 彩色激光点云数据鹰眼III深水激光测深系统专为深水测量而生集成大功率深水测深激光、浅水测深激光、陆地激光LiDAR及高分辨率中画幅航摄相机四种传感器可获取深达50米水深以下海底地形、海岸线、河流、陆地地形及高清航摄影像数据高灵敏度传感器设计，在水质透明度较差水域也有良好测深效果业界最强的测深能力（最深可达50米， Dmax

8、 = 4 / Kd 10% 海底反射率） 进一步将测深极限下探至深达50米水深，大幅提高有效测量范围及工作效率 达到国际海道测量组织（IHO order1a）特级测深精度等级，可满足海图测绘、海底地形测量、海底物体探测等高精度应用要求15激光/相机控制器浅水测深/陆地激光传感器（左）深水测深激光传感器（右）16鹰眼III双窗口安装模式浅水/陆地激光+相机深水激光激光控制器液冷组件“鹰眼III”深水激光测深系统 设备安装鹰眼III系统技术参数激光数据获取特性深水测深激光10 kHz蓝绿激光脉冲，全波形记录浅水测深激光35kHz蓝绿激光脉冲，全波形记录陆地测量激光0 - 500kHz可调节近红外激

9、光脉冲，全波形记录工作飞行高度范围水下测深 400 600米陆地测量 1600米以下测深范围 注1深水激光 Dmax = 4 / k （约3倍萨氏深度）浅水激光 Dmax = 2.4 / k （约1.5倍萨氏深度）扫描方式椭圆型扫描视场角前后14度，左右20度激光扫宽飞行相对航高 x 70%激光点密度注2深水激光：0.4点/平米浅水激光：1.5点/平米陆地激光：12点/平米水下测深精度注2，注3陆地测量精度注2，注3，注，注5垂直精度：2厘米 (1) 水平精度：20厘米 (1) 17光学相机特性监控相机5百万像素，2448x2050 像素，1帧/秒徕卡RCD30 专业航摄相机（选装）8千万像素

10、，10320 x7752像素，0.8帧/秒像素尺寸6 m，RGB和近红外光谱物理及操作界面惯导及定位系统LCI-100 - Litef IMU （无出口限制）飞行控制软件Leica FlightPro任务规划软件 Leica MissionPro数据后处理LiDAR Survey Studio软件包Leica FramePro影像处理软件SPAN Inertial Explorer - GNSS/IMU处理软件存储容量可拆卸抗震固态硬盘，8小时以上连续记录系统重量170公斤（包含整套系统及及激光散热模块）操作温度0 +35 摄氏度存储温度-10 +50 摄氏度供电需求18-32 V DC，10

11、0A28 V DC 内置电池模块大容量电池模块可在无外部电源的情况下供GNSS/IMU系统工作30分钟鹰眼III 成果数据 德国波罗的海海岸大范围深水测深 激光高程影像数据（上） 真彩色正射影像数据（下）鹰眼III 成果数据 德国波罗的海海岸大范围深水测深 高程激光反射率图（上） 标准激光反射率影像（下）鹰眼III 成果数据 日本静冈天龙川河口三角洲水质浑浊区域测深日本静冈天龙川(Tenryugawa)河口水质混浊，仅1.5米透明能见度，在 MWT浑水处理算法支持下鹰眼III可以完整的获取整个河口三角洲区域水下和陆地激光数据。龙眼DH机载倾斜激光扫描系统三维城市建模专家双头倾斜激光LiDAR+

12、高分辨率中画幅航摄相机机载LiDAR中最高的1000kHz激光采集频率，大比例尺（如1：500图）测绘效率是同类产品的200%有效扫描城市建筑物各个侧面，生成无死角阴影的高质量三维点云。结合徕卡RCD30倾斜相机以及Hexagon Tridicon三维建模软件使用，高效率的三维城市采集生产解决方案 为数字三维城市应用提供高质量的全三维建筑物模型，使得数字三维城市作业不再需要复杂的航线设计，极大的降低数据获取成本。21激光/相机控制器激光/相机传感器RCD30相机倾斜双头激光传感器龙眼DH成果数据:三维城市建筑物模型 Tridicon中由激光点云直接生成的高精度三维建筑物模型龙眼DH成果数据:三

13、维城市建筑物模型 Tridicon匹配影像纹理贴图后的高精度单体三维建筑物模型8000万像素(10336 x 7788 ) 中幅面相机，满足各种比例尺航摄需要Zeiss光学镜头，高质量画质，高成图精度Leica设计制造，专业量测型相机，可实现1：500成图精度双轴相移补偿，保证飞机各种姿态下仍获取清晰影像通过Leica的专利分光技术，同时获取R、G、B、Nir四个波段数据最小曝光间隔1秒，低空飞行满足短基线要求一体化集成中画幅相机徕卡 RCD 30一体化集成中画幅相机徕卡 RCD 30 可见光（RGB）影像25一体化集成中画幅相机徕卡 RCD 30 近红外（NIR）影像26一体化集成中画幅相机

14、徕卡 RCD 30 彩红外（CIR）影像27内容简介机载测深激光扫描系统原理简介徕卡AHAB系列测深激光主要产品及特性 徕卡AHAB系列测深激光系统技术优势徕卡AHAB系列测深系统应用案例软件，视频及数据演示28扫描模式对比其他LiDAR直线/弧线形扫描鹰眼III/蝙蝠II/龙眼椭圆形倾斜扫描29倾斜扫描椭圆型扫描模式20 左右度侧向扫描14 度前后扫描一次飞行，两次扫描 建筑物背面无扫描阴影，侧面也有极高点密度，尤其适宜三维城市立体测绘 降低波浪对测绘影响倾斜扫描传统直线扫描LiDAR，建筑物背面有阴影AHAB倾斜椭圆扫描LiDAR，无阴影、死角系统响应时间对于激光测深系统，系统响应时间是影

15、响波形分析能力以及区分识别水下目标的能力强弱的关键指标蝙蝠II，鹰眼III系统响应时间 4 纳秒其他激光测深系统响应时间 20 纳秒4纳秒响应时间的蝙蝠系统波形（蓝）对比20纳秒响应时间的某其他激光测深系统波形（绿）蝙蝠系统 4纳秒波形其他系统20纳秒波形1.2米深水下物体回波2.5米深海底回波水面回波有效获取近岸极浅区域数据精确识别水下小物体系统响应时间蝙蝠系统波形：水面回波与海底回波深度: 42厘米系统响应时间蝙蝠系统波形：水面回波与海底回波深度: 24厘米系统响应时间蝙蝠系统波形：水下小物体探测回波与海底回波35厘米高物体在2.6米深海底水面高度精确测量36光在水中传播光速的差值: Vw

16、ater Vair /1.33光在水中改变的角度: tan (1) 1.33 * tan (2) 在水体内需应用完全不同的误差纠正处理算法如使用平均水面进行误差纠正，1米高波浪将导致25厘米最终海底测深误差值使用局域水面高度测量，该误差可以基本被完全消除-14米 -12米 -测深激光的核心性能指标是否能准确定位测量水面高度水体折射率光在水中传播光速的差值: vwater vair /1.33光在水中改变的角度: tan (1) 1.33 * tan (2) 水体散射误差纠正需要纠正深度和水平误差水体散射和吸收误差纠正在水体内需应用完全不同的误差纠正处理算法 核心性能：高速信号处理器+独立蓝绿、

17、近红外激光器 自动测量局域水面高度，精确纠正误差纠正椭球体高程与大地水准高水面误差，并叠加海洋中浪涌高差纠正江河环境中水面坡度误差测量实时本地波浪高度用于纠正光速差，提高测深精度自动识别分类陆地、水面、水下数据业界领先的陆地，水面及水下激光回波信号自动识别分类技术在后处理过程中，软件可自动分类陆地、水面及海底数据陆地水下水面 提高后期处理工作效率，降低测绘项目成本 无需进行费时费力的数据间后期匹配处理，数据采集到最终成果生成可在短短数天内完成激光全波形记录39高速机载数字信号分析处理器 记录水、陆激光全波形 记录海底地质反射率数据 可通过激光波形及海底反射率数据获取丰富的水体、海底地质信息，并

18、可以用于海底地质分类及水下动植物生态研究典型测深波形水面回波水体反射海底回波Google Earth 航拍正射影像(左) LiDAR 处理后生成的海底反射率强度影像 (右) 全波形海底地物分析40全波形海底地物分析41LIDAR Survey Studio - 激光数据后处理软件包42Lidar Waveform激光波形 RGB Image可见光影像 3D Lidar Dataset 三维激光点云Cross section tool剖面工具LIDAR Survey Studio - 激光数据后处理软件包43Lidar Waveform激光波形 RGB Image可见光影像 3D Lidar D

19、ataset 三维激光点云Cross section tool剖面工具自动检校LIDAR Survey Studio自动设备检校LIDAR Survey Studio - Murky Water Technology浑水处理算法（MWT）通过对波形特性分析，识别在水质较差或低反射率海底环境获取的海底位置45Standard return标准水质测深波形LIDAR Survey Studio - Murky Water Technology浑水处理算法（MWT）通过对波形特性分析，识别在水质较差或低反射率海底环境获取的海底位置46Murky water return浑水区域测深波形LIDAR S

20、urvey Studio - Murky Water Technology浑水处理算法（MWT）结果对比可以有效的扩大测深激光在水质条件较差区域测量的探测范围，增加最大探测深度47未使用MWA算法处理使用MWA算法处理LIDAR Survey Studio - Murky Water Technology浑水处理技术（MWT）结果对比可以有效的扩大测深激光在水质条件较差区域测量的探测范围，增加最大探测深度48使用MWA算法处理后增加的探测深度Depth extended by MWA algoritm内容简介机载测深激光扫描系统原理简介徕卡AHAB系列测深激光主要产品及特性 徕卡AHAB系列测深激光系统技术优势徕卡AHAB系列测深系统应用案例软件，视频及数据演示49应用案例一： 南海岛礁调查项目用户： 国家海洋局/海监南海航空支队测绘区域：南海海域西沙群岛传感器：鹰眼II飞行平台：海监运12飞行高度：400米水质透明度深度： 大于10米测深范围 ： 50米南海岛礁调查项目 -设备安装项目成果：实测深度近50米项目成果：南海岛礁调查项目成果：海岛陆地及30米水深以内海底：- 激光点云数据