航空制图从概念到可行性

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，对法国大都市和一些海外领土的一系列海岸调查。

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勘测公司，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敲定Litto3D®项目的海事部分;可以直接资助ALB区域调查的一半费用。

这个决定打开了一个新的视角;与分包测量公司不同，SHOM可以运行和运营自己的ALB能力，并保证得到财政支持。它决定发起一项为期三年的ALB全面服务的提案。被选中的公司不仅要提供测深激光雷达系统，还要提供飞机及其飞行员，培训激光操作员，负责维护/校准，并处理行政支持(飞行许可证、保险政策等)。

徕卡地质系统公司和CAE航空公司赢得了这次公开招标。

规划制图任务

徕卡地质系统公司和CAE航空公司调动了他们的努力，为SHOM的团队提供了关于激光雷达及其相关软件使用的全面的理论和实践培训。

在诺曼底和法国北部进行的第一次调查使用了Leica HawkEye III，一种安装在塞斯纳大篷车上的机载多传感器深水测深和地形激光雷达系统。

在瑟堡的数据采集过程中鹰眼III在有利的调查环境下捕获全波形;调查区域的风况相对平静，海面平坦，没有雾。此外，带有3D虚拟地球视图的徕卡MissionPro软件有助于飞行的准备和计划，以及徕卡FlightPro飞行管理和传感器控制系统协助数据的收集。

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

鉴于从诺曼底和法国北部的调查中得到的积极结果，SHOM决定计划沿着海峡海岸线进行一次重大行动:从Baie du Mont-Saint-Michel(诺曼底西部)到比利时边界进行一次沿海调查。这第二次地形水深测量将使SHOM在2018年中期完成完整的地理产品。预计覆盖范围下至5米的等深线，内陆最高可达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。如果在低潮期间飞行的时间正确，SHOM团队就可以利用它们。恶劣的天气和浑浊的英吉利海峡是另一个需要克服的障碍。HawkEye III再次部署，提供高分辨率和精确的深、浅深和地形数据。这类测量的一个重要目标是在地形和水深数据之间实现平稳过渡。

“鹰眼III可以通过它的各种传感器实现地海连续性，”帕斯托尔说。“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还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团队可以同时查看深、浅和地形激光雷达数据，包括查看点云数据在同一位置拍摄的图像。

“从成本效益的角度来看，与过去的船载测量相比，地形和深度测量必须分开进行，我们必须启动复杂的合并数据处理。有了徕卡地球系统技术，这就不再是必需的了。”

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。由于捕获数据的高精度，该技术也被用于海洋科学领域，包括DTM和水深测绘。HawkEye III是一款简单易用的传感器，可满足最苛刻的测量要求。

“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。“SHOM的需求是巨大而复杂的，但我们可以证明，徕卡地质系统以极大的专业精神满足了我们的所有要求。”