阿罗哈航空

作者:莫妮卡米勒罗杰斯

郁郁葱葱的热带植物。刷新雨淋。标志性的山区风景。

使夏威夷成为如此理想的度假地点的确切特征也对航空制图者提出了最具挑战性的方面。Woolpert是一家领先的国家建筑、工程和地理空间公司，敏锐地理解这些障碍。该公司每年在10万平方英里范围内执行约1000次激光雷达任务，擅长克服困难的环境，提供高质量的结果。

在处理浓密的森林冠层、云层干扰和不平坦的地形时，Woolpert坚信在这些条件下使用激光雷达的好处。作为线性模式激光雷达的传统用户，如徕卡ALS80机载传感器，该公司有机会以徕卡SPL100的形式使用单光子激光雷达。这种格式转换是可以察觉的。

飞得更高，覆盖范围更广

由美国地质调查局(USGS)和国家海洋和大气管理局(NOAA)签约，Woolpert的任务是捕捉夏威夷大岛和希洛湾防波堤的整个地形。这些资料将用于:

·变化检测

·施工前期规划

·斜率分析

·造林研究

·水文映射。

覆盖面积约为10404平方公里，伍珀特只有大约两个月的时间来收集数据。该公司还遵循美国地质勘探局的质量一级标准(QL1)，这是美国地质勘探局3D高程计划(3DEP)的标准水平，其中要求数据密度为每平方米8点，垂直精度为10厘米的均方根误差，以及其他要求。在这样的约束下，Woolpert认为SPL100将是该项目的最佳解决方案。

“我们知道我们将面临的大气问题，再加上时间很短，我们需要飞得更高，以更少的次数收集更多的数据，”伍珀特项目经理迈克·迈瑟说．“考虑到该项目区域所呈现的独特地形和大气条件，我们发现单光子激光雷达是实现这一目标的有效手段。”

对于大面积项目，SPL100超过了QL1标准，每平方米可收集多达30个点，产生高密度点云。夏威夷密集的丛林也更容易被捕捉到，因为SPL100是专门设计来穿透半多孔遮挡物的。Meiser说，这种传感器每秒发射600万激光脉冲，并对每个输出脉冲的多次返回做出响应，由于脉冲密度高，这种传感器为穿透树冠提供了有利的机会。

合作进行技术验收

作为长期合作伙伴，Woolpert与徕卡地质系统公司密切合作，制定飞行计划并处理捕获的数据。为了捕捉大片区域，岛屿根据地形高度分为五个区域，覆盖范围从0到3600多米。各航线之间有20%至50%的重叠，每个区域周围有100米的缓冲带，确保了对整个岛屿的连续覆盖。

捕获的激光雷达数据和四波段帧图像在统一的高性能多传感器工作流Leica HxMap中处理。通过单一用户界面，高密度点云每周被创建，并交付给USGS和NOAA。根据美国地质勘探局的国家地图规定，点云将作为标准数字高程模型提供给公众。

两家公司之间的密切合作使单光子激光雷达在业界的接受度不断扩大，特别是在仰角捕获的使用上。

“徕卡呈有幸工作在许多新技术实现Woolpert多年来,和使用SPL100数据采集承认这项技术的成熟度的主要步骤从运营方面以及从处理和数据质量的角度,“Geosystems地理空间内容解决方案部门首席运营官Bruce Wald说．“这是自最初引入该技术以来持续开发的直接结果，SPL100满足了提供高产量技术的目标，目标是高点密度和大区域。”

继续捕捉，伙伴

夏威夷经历了近年来最潮湿的冬天之一，飞行计划受到严重影响，仅能捕获全部10404平方公里的43%。该项目的剩余部分计划于2018年秋末捕获。

2018年春天，夏威夷大岛上的基拉韦厄火山爆发，迄今为止，熔岩持续流动，地理位置继续被改变。

“任何时候你创建地图数据，一旦数据离开你的手，它就会被标注日期，”评论说．“当我们回去的时候，我们的目标将是尽可能多地收购。”

伍珀特团队最初提供的数据来自先前建立的项目地面控制点。在第二阶段，团队将重新访问这些点并根据需要重新建立。

Woolpert团队继续使用SPL100和HxMap，已经与徕卡地质系统公司合作，建立下一套飞行计划和数据处理交付成果。由于没有其他可预见的延迟事件，该团队预计将在2019年初完成该项目。

“我们与徕卡地质系统公司有着良好的合作关系，也有一定的舒适度。这也是我们在这个项目中选择SPL100的主要原因。”说多企业信息系统．“我们对工作流程的熟悉使我们能够更高效，提供更快的结果。”

无论是为度假的游客所喜爱，还是为航空制图者带来障碍，夏威夷的独特特征都被准确而有效地捕捉到，以供进一步分析。有了详细、高密度的点云，美国地质调查局和NOAA等政府机构可以做出最明智的决定，更好地支持社区，并向公众提供重要信息。

捕获北美最大的商业单光子激光雷达

2018年春天，美国地质调查局(USGS)批准了迄今为止单光子激光雷达最大的收购。伍珀特使用徕卡SPL100相机，占领了南达科他州约9,650平方公里的土地。这些数据已被批准用于美国地质勘探局3D高程计划(3DEP)，最终将通过美国地质勘探局国家地图网站向公众提供。

该项目耗资近100万美元，利用SPL100实现了显著的效率提升。Woolpert副总裁兼项目经理John Gerhard表示，与传统的线性激光雷达传感器相比，SPL更高效，可以从更高的高度收集1级质量(QL1)或更密集的数据。伍珀特公司为该项目部署了配备了SPL100传感器的双指挥官涡轮螺旋桨飞机。

”徕卡地质系统公司开发并提供了该传感器，该传感器于去年推出，”说哈．“随着3DEP和对增强高程数据应用的需求的扩大，使用最适合每个项目的工具来最好地支持美国地质调查局和3DEP是至关重要的。徕卡地质系统公司在多个项目中一直是一个很好的资源和杰出的合作伙伴。”