山地电话

位于海拔848米的Klöntalersee，早在1655年，苏黎世艺术家康拉德·迈耶(Conrad Meyer)就受到启发，画出了第一张现代高山全景图。这个湖是由多年前的岩石滑坡形成的，两侧是2900米高的山体Glärnisch，因其迷人的美丽，至今仍吸引着游客和艺术家。但不仅是诗人和画家认识到这3.3平方公里的土地的潜力，这片土地由周围的山涧(如Klön)灌溉。1908年，Klöntalersee在Rhodannberg和Sackberg之间的东侧被一个土丘封住，为周围的村庄和公司发电。

由于新的220米长和21.5米高的地球大坝，湖泊可以携带约39.8百万立方米的水，如果需求波动和高峰时段，可用于产生电力。

从空气到水

开创性的方法结合水文学和摄影测量,IngenieurTeam GEO GmbH计划调查该地区通过使用他们的船,测量员,徕卡呈工业无人机(UAV)的解决方案以及最先进的定位技术在瑞士徕卡呈格拉鲁斯的广州。其目标是生成一个三维模型，以精确和英寸级精确计算和模拟实际的容纳能力。

在所有的准备措施、审批程序和规划都完成后，卡尔斯鲁厄的专家们带着他们的声纳船来到220多公里外的瑞士阿尔卑斯山的湖泊，在常规水位计上绘制湖泊污染情况。该船和徕卡地理系统无人机(Leica Geosystems UAV)所做的所有测量都记录在瑞士国家坐标系统LV03中。

这艘6米长的船计划使用172条记录线，用它的Reson SeaBat 8101多波束回声测深仪绘制湖泊土壤的详细图片。该测深仪以150度的角度发射声信号，并通过测量回声经过的时间来计算水深。在每ping 101束，频率为每秒30 ping的情况下，水文曲线以每秒3,030个单点的坐标接收到床层的高精度数据。由于每条测量轨迹的三分之一是重叠的，专家们确保在测量过程中达到不到10厘米的精度。

但在采集数据之前，必须对测量系统进行精确校准，以避免干扰因素和正确确定结果。因此，传感器技术必须在每次部署前进行调整，以消除船舶的线性运动和绕轴旋转，以防止任何伪造。要使水文图得到湖泊地面的清晰和详细的视图，进一步的步骤是在计算中考虑水的声速，声速随温度和悬浮粒子的变化而变化，这在死水中尤为重要。

在船下水并校准后，船员们出海进行了两个半小时的首次巡航，以获得对湖泊特征的第一印象，并开始创建土壤的第一个声纳数据。根据规划的路线，并考虑到湖的深度和纹理，测量员上高度熟练的水文图收集了足够的信息，创建了x - y - z坐标为134.837.653的点云。至此，观测船的船员们在5天内完成了Klöntalersee的全部2855204平方米的记录。

超出了限制

不仅快速改变天气条件和骨干寒冷的人和机器的限制，与冰川的MassifGlärnisch建造南方堤防，将该技术置于测试中。凭借其2,900米，大块的块状物质扔了它的影子。通过陡峭的山坡陡峭的山坡，专家们担心他们可能会因Klöntalersee南侧的信号不透明而失去了他们的GPS流。在这种情况下，船的位置的确定将通过放置在湖北和东部的湖岸上的天率计。由于湖泊的长大肾形状，这将导致严重的问题，以获得船的准确细节。

通过使用测量员上的徕卡Viva gs16 GNSS天线，用多波束声纳记录的数据可以精确地分配到它们的坐标。通过其内置的smartlink技术，即使GSM网络的信号消失了，机组人员仍然能够记录高精度数据并接收GNSS的修正数据。多亏了550个通道，一个最先进的测量引擎和超现代的RTK算法，无人机和船只的数据都可以精确地分配到测试结果。

由于它们的一般设计，多波束装备的船很难捕捉到岸况。除此之外，在浅水区和靠近海岸的地方，损坏敏感且昂贵的传感器的风险迅速上升。为了仍然获得体积计算和模拟的精确结果，工程师们依靠他们的无人机经验，决定通过摄影测量来捕捉海岸和河堤。

从天空的精度

湖后，普通水位从船上测量，工程师开始计划Leica Geosystems UAV解决方案的航班。为了捕获与船舶采取的测量重叠的岸边区域，对于在较低的水位下计划以下航班是至关重要的。Klöntalersee的水平经季节性降低后，与Leica Geosystems的调查开始。

为此目的，ING.TEG.TEAM GEO计划与内部建立的飞行计划软件进行了飞行，将下列航班的航点设置，并确定适合调查的参数，如高度，地面采样距离（GSD），飞行速度和数据重叠。为了尽可能恰恰刻上银行地区的经常成角度和陡峭的地形，专家决定多次调查每个区域以增加其数据的有效性。在PC上的航班规划完成后，随着航路点的航线内部存储，湖周围的地面控制点（GCP）用Viva GS16测量，所以第一次飞行可以开始。

高山水库的勘测工作再一次对人和机器提出了挑战。除了平均气温低于0摄氏度，快速的天气变化和低云层，Klöntalersee南岸陡峭的山墙再次成为最大的挑战。由于陡峭的墙壁和岸边茂密的植被，飞行员不可能在陆地上操作，无人机不得不在另一艘船上启动和降落。除了灵敏可靠的技术外，飞行员的技能和稳健的手尤其重要。

尽管条件恶劣，来自卡尔斯鲁厄的团队在18次飞行中收集了高度精确的数据，所以在两天内就覆盖了总长度超过12公里的干岸带。每两秒拍一张照片，无人机以4米/秒的速度移动，专家们确保附着在飞行多传感器平台上的相机以最高的精度记录数据。

IngenieurTeam GEO的Benjamin Busse说:“由于无人机的快速数据可用性，我们能够在现场评估第一个结果。”

用准确性结合技术

与测量船的记录一样，基于无人机的结果的准确参考是至关重要的。为此,专家们Ingenieurteam GEO无人机装备一个特别RTK / GNSS模块,除了使用GS16万岁GNSS天线,这是完美的匹配工作在这些困难的条件下达到一个1 - 3厘米运用收集到的数据的准确性。

测量完毕后，测量专家开始处理所得到的数据。由多波束声纳创建的点云必须被输入pds2000方位软件，以手动编辑和纠正它们的不精确性。为了将河岸的数据整合到体积计算中，所有4400张由无人机创建的高分辨率图像都必须导入到飞行计划软件中，并与无人机日志文件中的坐标进行合并。然后在后期处理软件AgiSoft PhotoScan Pro中编辑地理参考数据，创建三维模型和点云。随后，在Autodesk应用程序AutoCAD®Civil 3D中，将这两个3D模型结合起来，生成一个准确的湖泊情况模型。

利用3D模型的数据，工程师为客户生成了一张精确的高程线地图。由于能够产生如此精确的结果，并结合两种完全不同的方法来测量大而有挑战性的区域，工程师们勇敢地面对挑战，并使用最现代的技术来完成这项工作。利用船只和无人机生成的数据，专家们能够满足客户的愿望，制作出详细的虚拟3D模型和米长的地形平面图，并打印出等高线。

Busse说:“结合我们的现代多波束系统和徕卡地球系统无人机的测量结果，我们可以非常快速地生成高精度数据。”

再次选择Leica Geosystems的飞行多师范常平台来重新考虑常规工作方式是专业人士实现最佳结果的正确选择。