航空测绘从概念到可行性

从2005年开始，作为Litto3D®国家项目的一部分，法国海军水文和海洋办公室(Service Hydrographic and Oceanographic et Océanographique de la Marine [SHOM])和法国国家地理研究所(instituteGéographique National [IGN])开始实施，一系列对法国大都市和一些海外领地的沿海调查。

当时对沿海地区的描述很差；机载测深激光雷达数据用于创建海岸带的连续测高数据集。该项目的目的是为洪水、滑坡和地震制定更好的风险管理预防计划，并支持需要了解近岸地形和水深的经济发展战略、环境保护政策和科学研究。

从2007年到2015年，SHOM通过将数据采集分包给测量公司，在机载激光雷达测深（ALB）技术领域建立了强大的专业知识。2016年2月，法国环境部正式决定完成Litto3D®项目的海事部分；区域ALB调查的成本中有多达一半可以直接获得资助。

这个决定打开了一个新的视角;而不是分包调查公司，SHOM可以运行和运营自己的ALB能力，保证得到财政支持。会议决定发起一项为期三年的ALB全面服务提案征集活动。选定的公司不仅必须提供水深激光雷达系统，而且还必须提供飞机及其飞行员、激光操作员的培训、维修/校准和处理行政支助(飞行许可证、保险政策等)。

徕卡地理系统公司和CAE航空公司赢得了此次公开招标。

规划测绘任务

Leica Geosystems和CAE Aviation动员了他们的努力，为SHOM的团队提供全面的理论和实践培训，学习如何使用激光雷达以及与该技术相关的软件。

在诺曼底和法国北部进行的第一次勘测使用了Leica HawkEye III，这是一种机载多传感器深水测深和地形激光雷达系统，安装在Cessna Grand Caravan上。

在瑟堡的数据采集过程中鹰眼III在有利的勘探环境中捕获全波形;调查区域风势相对平静，海面平坦，无雾。此外，带有3D虚拟全球视图的徕卡MissionPro软件有助于飞行的准备和规划，以及徕卡FlightPro飞行管理和传感器控制系统协助收集数据。

第一次地形测深调查的结果超出了SHOM的预期。在形态沉积细胞方面取得的成就令人印象深刻。SHOM的ALB专家Yves Pastol说：“徕卡地球系统激光雷达技术工作完美；在我们的第一次任务中没有发生故障。”。“在任务的最初几周，我们的团队中有一名徕卡地球系统技术员，这非常有启发性。这样，肖姆的团队能够同时学习和调查。”

挑战

鉴于诺曼底和法国北部调查的这些积极结果，SHOM决定沿海峡海岸线规划一项重大行动：从拜杜蒙特圣米歇尔（西诺曼底）到比利时边界的海岸调查。第二次地形测深调查将使SHOM能够在2018年年中生成完整的地理产品。预计覆盖范围将下降至5米等深线，内陆可达400米。

第二次调查对SHOM来说是一个真正的挑战；圣米歇尔山以欧洲最高的潮汐而闻名。如果航班在低潮时正确计时，SHOM团队可以利用它们。恶劣的天气可能是另一个需要克服的障碍，就像英吉利海峡浑浊的沿海水域一样。HawkEye III再次部署，以提供高分辨率和准确的深槽、浅槽和地形数据。这种测量的一个重要目标是在地形和水深数据之间实现平滑过渡。

“鹰眼III可以通过其各种传感器实现地海连续性，”Pastol说。“这项技术确保了我们的数字地形模型(DTM)不会出现漏洞，而DTM对我们的最终产品至关重要。”在软件方面，徕卡Geosystems也提供徕卡激光雷达测量工作室（徕卡LSS）对波形和位置数据进行预处理，生成分类点云。SHOM团队可以同时审查深度测深、浅层和地形激光雷达数据，包括审查在同一地点拍摄的图像和点云数据。

帕索尔说：“与过去的船载测量相比，从成本效益的角度来看，topo和bathy测量必须分开进行，我们必须启动一个复杂的合并数据过程。有了徕卡地理系统技术，这不再是必要的。”。

创新的解决方案

激光雷达技术已广泛应用于各种自然灾害的监测。由于捕获的数据精度高，该技术也被用于海洋科学领域，包括DTM和水深测绘。HawkEye III是一种简单易用的传感器，可针对最苛刻的测量要求进行优化。

“SHOM有责任进行调查与徕卡在困难地区和我们合作呈给了我们平和的心态处理所有项目的其他方面,如系统安装、校准、技术和航空维修、其他任务,“说Yves-Marie Tanguy, SHOM Litto3D项目经理。“shm的需求是巨大而复杂的，但我们可以证明，徕卡地球系统以极大的专业精神满足我们的所有要求。”