Unterwasser-Kartierung mit bathymetrischem LiDAR

自动：Reka Vasszi

Schon Die Antiken Kulturen Haben Zur导航Auf参见Die Wassertiefe Gemessen。Heute Kennen Wir Zu Diesem Zweck neben echoloten auf schiffen auch die diefernüberwachungunt kartierungvongewässernmittels bathymetrischer lidar-vermessungungungungundar-vermessungungungungungungungungungundar-vermessungund。

Bathymetrische Vermessungen erlauben Bestimmun死去g der Wassertiefe, die Kartierung der Gewässersohle, die Klassifizierung der Unterwasservegetation und des Lebensraums sowie die Erforschung von marinem Ökosystem, Wasserqualität, Verschmutzungen und hydrodynamischen Prozessen.

Mit der bathymetrischen Produktlinie 4X hat Leica Geosystems eine innovative hochauflösende Technologie zur Kartierung seichter Gewässer und Küstengebiete vorgestellt, deren Punktdichte viermal höher ist als jene früherer Produktgenerationen.Das Batchymetrische和Topografische激光雷达系统Leica Chiroptera 4xERFASST140.000 Punkte pro Sekundebis in eineGewässertiefevon 25米。Dieser effiziente LiDAR-Sensor zur Küstenvermessung, der eigens zur Erfassung genauerer Daten für die Umweltüberwachung und Forschung sogar in trüben Gewässern konzipiert wurde, hat sich bei der Kartierung der Halbinsel Cape John in Kanada und der Tonga-Inseln im Pazifik bereits bewährt.

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Verbesserte Erfassung flacher Gewässer

Dr. Tim Webster, Forscher bei der Applied Geomatics Research Group (AGRG) des Community College Nova Scotia, war einer der Ersten, der den neuen Chiroptera 4X einsetzte, und zwar zur Vermessung der Küste der Halbinsel Cape John in Kanada.

Die Kartierung vonFlachenGewässern和KüstengebietenMitHerkömmlichenluftbildaufnahmen Kann Teuer，Zeitaufwändigund Aufgrund von wasserverrund von wasserverunderverunreinreinreinreinreinreineigungungengungungungungungengungengungengungengungengungengungengungengungengungengungengungengungengungens schwierig schwierig schwierig sein。Um Solche Schwierigkeiten Zu Vermeiden，produktivität和datengenauigkeitZuerhöhen，Entschied Sicheber sichWebsterfürDenEinsatz des bathymetrischen und topografischen lopografischen lidar-lidar-systems chiroptera chiroptera chiroptera chiroptera chiroptera 4x in Seiner geomatikforschungchungchungchung。

Mit seinen Forschungen verfolgte er zwei Ziele. Zum einen kartierte das Team denLebensraum am Gewässerboden在der Bucht（einschließlichderinfrastrukturfürdie die krustentierzucht und der bojen zursurchätzundproduzierten menge a BioMasse））。

Zum anderen sollte ein流体动物模型EntwickeltWerden，Um Nach Geeigneten Standorten Zur zur anlage neuer Austernfarmen在der Bucht Zu suden中，Die das wachstum des Empfindlichen seagrases（Zostera Marina）NichtBeeinträchtigen。Die Seegraswiesen Sind WichtigfürSedimentablagerungen und Dienen Als and anderstubefürZahlreiche fischund fischund krustentierspezies。Damit BildenSiefürDieBundesbehörde渔业和加拿大海洋（DFO）Einen IndikatorfürDie gesundheitdesökosystems。

2014年帽子韦伯斯特·迪姆·德·卢卡·卢卡特拉（Dem Leica Chiroptera II）in den kanadischen seeprovinzenähnlicheforschungsarbeiten zur optimierung optimierung datenerfassung und auswertung uswertung von in seichtengung von in seichtengung von in seichtengung vonDIESES MAL HATTEN DER教授Und Sein Team DieMöglichkeit，Den Neuen Chiroptera 4X Zu Nutzen und Die ergebnisse Mit Mit Jenen Von 2014 Zu Vergleichen。嗯，死了Verbesserung der Punktwolkendichte und Zielerkennung des neuen Chiroptera 4X zu quantifizieren，Nahm Das团队EineGegenüberstellungdenen von von drei Verschiedenen instrumenten vor：

• Chiroptera II
• Chiroptera 4X
• Mehrstrahl-echolot

Für dieses Experiment wurden vier jeweils einen Kubikmeter große Würfel in unterschiedlichen Wassertiefen vermessen, um die Daten und den Detaillierungsgrad der verschiedenen Sensoren zu vergleichen.

beimüberfliegender bucht mit dem dem chiroptera 4x sammelte das forschungsteam Informationüberdie vermessungsziele und glich sie mit mit den daten datendesgeLändesund desggeländes和desgewässerbodensvon von von von von von von von von 2014 ut 2014 und 2014 ut 2018 ab。Anhand der VierWürfel和Anderer Ziele，Die Mit Den Drei Verschiedenen vermessungsungsmethoden erfasst worden waren，verglichen die forscher：

• Punktwolkendichte
• 矫形器
• Digitale HÖhenmodelle
• 激光振幅

Die Analyse der erfassten Daten erfolgte mit der speziellen Bathymetrie-SoftwareLeica调查工作室（LSS）。MIT LSS Werden Aus Den Gemessenen daten punktwolken Generiert，Kllassifizierungen vorgenommen undZusätzlicheInformation unoferate aus der Wellenform der Laserstrahlen Gewonnen。

dieses实验diente der der genauigkeit和des des destaillierungsgrads des chiroptera 4x。Die ErgebnisseSprechenFürSich“, berichtet Webster.„Sie zeigen eine erhebliche Erhöhung der Punktdichte im Vergleich zu den anderen Messverfahren, genauere Details, und ermöglichen eine bessere Klassifizierung von Punkten am Gewässerboden.“

Durch die Nutzung des Nahinfrarot-Lasers des Chiroptera 4X für die Sammlung topografischer Daten in Kombination mit einem grünen Laser für die bathymetrische Datenerfassung gelang es dem Forschungsteam, Unterwasserobjekte präzise zu erfassen und Höhenmodelle des Gewässerbodens zu generieren.außerdemschlugen die forscher ststatefürdie nachhaltige bewirtschaftung von austernfarmen vor，welche die seegraswiesenunbeeinträchtigtlassen。

„Der aktuelle Chiroptera 4X bringt einenentscheidenden Durchbruch hinsichtlich der Punktdichteund verbessert dieauflösungunserküstenkartierung“，Lobt Webster。“ Bei Jeder Anwendung，bei de die Zielerkennung von Bedeutung ist，Bietet der Chiroptera 4x，disziplinen wie hydrografie undrografie undrografie untragie undagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie untagrafie einen zusatznutzen。

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Sichere Navigation durch den Pazifik

Der Pazifik ist eine Region, die durch extrem hohe, kulturelle Diversität geprägt ist. Davon zeugen schon die über 1.000 Sprachen, die in seinem Einzugsgebiet gesprochen werden. Was all diese Völker und ihren gemeinsamen Lebensstil eint, sind das Meer und die Küste. Wirtschaft, Verkehr und Kultur der Anrainer der pazifischen Gewässer sind auf die marine Infrastruktur und das Ökosystem des Ozeans angewiesen. Obwohl die Seefahrt im Südpazifik eine wichtige Rolle spielt, ist das GebietUnzureichend Kartiert。

tiefenbereichsdaten flachergewässersind kritiation kritischfürdie sichere导航auf，Aber auchfürden bau von vonhäfen，管道和安德伦·伊里森·伊里森·伊斯特伦·伊斯特伦·伊斯特伦·伊斯特伦·伊姆·库氏素。Das fehlenpräziserangabenüberiberdie wassertiefe和die exakte位置von unterwasserobjekten und -schluchten wirkt sich negativ auf auf die die wirtschaftliche und nachhaltige intwicklung entwicklung aus。

iXBlue erhielt, gemeinsam mit den Projektpartnern Geomatics Data Solutions (nunmehr Woolpert, Inc.) und EOMAP Australia, den Auftrag, für den Inselstaat Tonga und die umliegenden Gebiete die Wassertiefen präzis zu messen und 3D-Daten des Meeresbodens zu erfassen, um die Seekarten in dieser Region signifikant zu verbessern.

Die Projektabwicklung erfolgte im Rahmen der Pacific Regional Navigation Initiative (PRNI) zur Gewährleistung sicherer, zuverlässiger Schiffspassagen durch den Pazifik bei gleichzeitigem Schutz der Umwelt und Weiterentwicklung der Wirtschaftssysteme der pazifischen Inselstaaten.gefördertwurde das projekt vomneuseeländischenaußen-und handelsministerium gemeinsam mit土地信息新西兰（LINZ）。

Das Königreich Tonga, ein aus169 Inselnbestehender polynesischer Archipel, erstreckt sich im Südpazifik über eine Länge von ca.800 Kilometern。Die meisten Arbeitsplätze in Tonga entfallen auf die Land- und Forstwirtschaft sowie die Fischerei. Deshalb können detaillierte Daten über Objekte an Land und in seichten Gewässern die nachhaltige Entwicklung der Inselgruppe fördern.

Angesichts der vergroßenFläche，eine einehochaufgelöstevermessung und kartierung erfordert，suchte linz linz nach einer IntelligentenlösungementenLösungzur optimallenausschöpfungnausschöpfungnepfungdes knappen knappen预算。ixblue，EOMAP澳大利亚和Geomatics数据解决方案ientschiedensichfür死亡Anwendung verschiedener Technologien zur Sammlung topografischer und bathymetrischer Daten，达伦特：

• Satellite-Derived Bathymetry (SDB)
• 机载激光测深（ABL）
• Mehrstrahl-echolot
• Gezeitenpegelmessungen和Datumsberechnungen

SDB-Vermessungen sind eine sehr effektive Methode zur Kartierung großer Flächen und Ermittlung von Wassertiefen.Zur Erfassung hochaufgelöster Daten an Land und unter Wasserwurde jedoch die Chiroptera 4X-ALB-Technologie eingesetzt.

Zur Erfassung von datenfürtonga和niueeinschließlichdes beveridge-riffs in Einem ca。633 QuadratkilometerGroßenGebietwurde der Chiroptera 4X in einer Cessna 441 angebracht. Die Fachleute von Geomatics Data Solutions sammelten sowohl hochaufgelöste bathymetrische als auch topografische Daten an der Küste und auf See und verglichen die Ergebnisse des Chiroptera 4X mit der SDB.

„Im Vergleich zum Chiroptera II werden mit dem Chiroptera 4X erheblich höhere Punktdichten erreicht. Durch den Einsatz spezieller Algorithmen werden damit zum einen räumliche Informationen mit deutlich besserer Detaillierung gewonnen. Und zum anderen wird so das Risiko minimiert, auf dem Meeresboden befindliche Objekte versehentlich zu entfernen. Anders ausgedrückt, wird dadurch unsere Zielerfassungswahrscheinlichkeit erhöht“，ErklärtCarolLockhart von Geomatics数据解决方案。

Neben den bathymetrischen Daten des Meeresbodens war einer der unerwarteten Vorteile, von denen Geomatics Data Solutions durch die Nutzung des Chiroptera 4X profitierte, die verbesserte Durchdringung der dichteren bathymetrischen Laserdaten an Land. So konnte sogar bei dichtem Bewuchs, der mit dem topografischen Laser nicht zu bewältigen war, der Boden des Geländes komplett erfasst werden.

„Die Verantwortlichen vor Ort erhalten die kompletten Bilddaten und den topografisch-bathymetrischen Datensatz, damit sie die mit dem neuen Chiroptera 4X erfassten Daten neben der Verbesserung der Seekarten auch flexibel für andere Zwecke einsetzen können“, so Lockhart.

Derkombinierte Ansatz mit unterschiedlichen SensorenHat WichtigeErkenntnisseüberAllNavigationsRelevanten objekte und weitere topografische信息über die Inseln geliefert. Dank der 4X-Technologie des neuen Chiroptera konntedie Datenerfassung mit dem Vierfachen der Punktdichte, die noch beim Vorgängermodell möglich war, erfolgen。