航空测绘从概念到可行性

从2005年开始，法国海军水文和海洋学办公室（Service Hydrographique et Océanographique de la Marine[SHOM]）和法国国家地理研究所（Institut Géographique National[IGN]）开始进行，作为国家项目Litto3D®的一部分，对法国大都会和一些海外领土进行的一系列海岸调查。

当时的沿海地区没有很好的描述;机载测深激光雷达数据用于创建海岸带的连续高程数据集。该项目的目的是制定更好的洪水、滑坡和地震风险管理预防计划，并支持经济发展战略、环境保护政策和科学研究，这些都需要近岸地形和水深测量方面的知识。

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。

这一决定开辟了一个新的视角；SHOM可以在保证获得财政支持的情况下运行和运营自己的ALB能力，而不是分包调查公司。决定发起一项关于三年ALB全面服务的提案征集活动。选定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、激光操作员培训、维护/校准以及行政支持（飞行许可证、保险单等）。

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

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调查使用了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三世在有利的测量环境中捕获全波形；风况相对平静，海面平坦，测区无雾。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规划，以及徕卡飞行专业飞行管理和传感器控制系统协助收集数据。

第一次地形水深测量的结果超出了SHOM的预期。在形态沉积细胞方面取得的成果令人印象深刻。“徕卡地质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失败，”SHOM的ALB专家Yves Pastol说。“在任务的前几周，我们的团队中有一名徕卡地球系统技术人员，这非常有意义。通过这种方式，SHOM的工作人员能够同时学习和测量。”

所面临的挑战

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。

帕索尔说：“鹰眼三号可以通过各种传感器实现地海连续性。”。“这项技术确保我们的数字地形模型（DTM）不会出现任何漏洞，这是我们最终产品的关键。”在软件方面，徕卡地理系统公司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，以创建分类点云。SHOM团队可以同时审查深部测深、浅部和地形激光雷达数据，包括审查与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。”

一个创新的解决方案

激光雷达技术已广泛应用于监测各种自然灾害。由于捕获数据的高精度，该技术也用于海洋科学领域，包括DTM和水深测绘。HawkEye III是一款简单易用的传感器，针对最苛刻的测量要求进行了优化。

SHOM Litto3D项目经理Yves Marie Tanguy说：“SHOM有责任在困难地区进行勘测，我们与徕卡地理系统公司的合作关系通过处理项目的所有其他方面，如系统安装、校准、技术和航空维护等任务，让我们安心。”。“SHOM的需求是巨大而复杂的，但我们可以证明徕卡地理系统公司以高度的专业精神满足了我们的所有要求。”