Tài liệu kỹ thuật

Hướng tới bản đồ cơ sở đường bờ biển ở Indonesia - P2

18/06/2021 GeoLink Thu Giang 0 Nhận xét

(English below)

Mức độ chi tiết của phép đo độ sâu Lidar trên không
Phép đo độ sâu Lidar sử dụng tia hồng ngoại để tạo ra địa hình đất liền và tia laze xanh để thu được đáy biển. Do đó, phép đo độ sâu Lidar có thể tạo ra một DEM trên đất liền và trên biển, điều này tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho quá trình tích hợp dữ liệu vì DEM thu được dựa trên cùng một hệ quy chiếu. Ngoài ra, phép đo độ sâu Lidar có thể được tiến hành ở các khu vực như vùng nước nông hoặc rạn san hô, những nơi khó khảo sát bằng cảm biến âm học, như có thể thấy trong Hình 4. Hình 4 cũng cho thấy các khu vực nước nông có san hô được mô tả rất rõ ràng bằng cách sử dụng Phép đo độ sâu của nắp, trái ngược với đa tia dẫn đến giảm khoảng 50 km đường dây mỗi ngày khi thu thập dữ liệu DEM biển. Hơn nữa, việc tích hợp DEM biển và đất liền đòi hỏi việc đo đạc địa hình tốn nhiều thời gian và các vấn đề nảy sinh trong quá trình tích hợp DEM giữa đất liền và biển do sử dụng các công nghệ khác nhau và các điều kiện đo đạc khác nhau khi thu thập dữ liệu. Ngoài ra, có những vấn đề do sự khác biệt trong các tài liệu tham khảo được sử dụng, do đó các giá trị độ cao DEM không giống nhau. Mặc dù kết quả độ sâu khi sử dụng cảm biến đo âm thanh rất chính xác, nhưng cảm biến đo âm thanh không thể được sử dụng ở vùng nước nông và các khu vực không thể tiếp cận.

Tuy nhiên, phép đo độ sâu Lidar có thể thu thập dữ liệu trên một khu vực rộng lớn trong một chuyến bay duy nhất, làm cho nó có hiệu quả cao về mặt thời gian. Khả năng lập bản đồ đường bờ biển của nó lên đến khoảng 145 km đường mỗi ngày. Vì lý do này, phép đo độ sâu Lidar có thể giảm gần một nửa thời gian khảo sát so với công nghệ hiện đang được sử dụng. Với công suất như vậy, việc sử dụng máy đo độ sâu Lidar cho hoạt động khảo sát thủy văn mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt là về hiệu quả chi phí thu thập dữ liệu. Do đó, công nghệ đo độ sâu Lidar rất đáng được coi là một phương pháp để tăng tốc sự sẵn có của bản đồ bờ biển tỷ lệ lớn ở Indonesia.

Hình 4: Mức độ chi tiết của phép đo độ sâu Lidar so với máy siêu âm phản xạ đa tia; khu vực mua lại Kolaka, Nam Sulawesi. (Thu thập dữ liệu đo độ sâu Lidar với sự hỗ trợ của PT. Map Tiga Internasional)

Đánh giá độ chính xác của phép đo Lidar Bathymetry

Một đánh giá về độ chính xác đã được thực hiện để so sánh độ chính xác của DEM với kết quả đo độ sâu của Lidar. Hơn nữa, các tọa độ z (cả trên đất liền và một phần bờ biển) được so sánh với các phép đo thực địa bằng các công cụ GNSS chính xác. Do đó, việc kiểm tra độ chính xác đã được thực hiện xung quanh bờ biển và trong các vùng nước có thể được tiếp cận bằng các thiết bị trắc địa GNSS. Kết quả đánh giá độ chính xác cho thấy độ chính xác của phép đo độ sâu Lidar là 0,3m với độ tin cậy 90%. Các kết quả này phù hợp với tiêu chuẩn độ chính xác theo chiều dọc ở Indonesia. Do đó, kết quả đo độ sâu của Lidar có thể được sử dụng để tạo bản đồ ở tỷ lệ 1: 5.000.

Phần kết luận
Khảo sát độ sâu của Lidar rất hiệu quả ở các vị trí nước nông và các khu vực không thể tiếp cận, chẳng hạn như các khu vực quần đảo ở Indonesia. Một ưu điểm khác là phép đo độ sâu Lidar tạo ra DEM liền mạch, giúp dễ dàng tích hợp dữ liệu đất liền với dữ liệu biển. Ngoài ra, phạm vi bay ở độ cao lớn của máy bay có nghĩa là cuộc khảo sát độ sâu Lidar có vùng phủ sóng lớn trong một chuyến bay. Những lợi thế này có thể giúp đẩy nhanh sự sẵn có của bản đồ cơ sở đường bờ biển ở Indonesia.

Cần lưu ý rằng sự thành công của một cuộc khảo sát Lidar đo độ sâu phụ thuộc nhiều vào khả năng của tia laser xanh xuyên qua cột nước. Vì lý do này, việc khảo sát độ sâu của Lidar phụ thuộc vào các điều kiện môi trường như độ đục của nước, mặt phẳng của nước và điều kiện thời tiết. Do đó, phép đo độ sâu Lidar rất thích hợp để sử dụng cho các khu vực của Indonesia với vùng nước trong và tĩnh lặng chịu ảnh hưởng của các quá trình trầm tích không chủ đạo. Tuy nhiên, khả năng thâm nhập của hệ thống đo độ sâu Lidar đến đáy cột nước giảm ở những vùng ven biển có chất lượng nước kém, do đó việc thu thập dữ liệu cần được thực hiện bằng cách sử dụng cảm biến âm thanh và phương pháp trên cạn. Sự kết hợp các công nghệ này thu được kết quả tối đa.

Hình 5: Ưu điểm của công nghệ đo độ sâu Lidar.

-----

Towards a Coastline Base Map in Indonesia - P2
Level of Detail of Airborne Lidar Bathymetry
Lidar bathymetry uses infrared to produce land topography and green lasers to obtain the seabed. Therefore, Lidar bathymetry can produce a single seamless land and sea DEM, which greatly facilitates the data integration process as the resulting DEM is based on the same reference system. In addition, Lidar bathymetry can be conducted in areas such as shallow waters or coral reefs, which are difficult to survey using acoustic sensors, as can be seen in Figure 4. Figure 4 also shows that shallow water areas with corals are depicted very clearly using Lidar bathymetry, in contrast to multibeam which results in lesity of about 50 line km per day when acquiring marine DEM data. Furthermore, the integration of marine and land DEM requires a time-consuming topographic measurement, and problems arise during the DEM integration process between land and sea due to the use of different technologies and different measurement conditions when collecting the data. In addition, there are problems due to the differences in the references used, so that the DEM elevation values ​​are not the same. Although the depth results using a sounding sensor are very accurate, the sounding sensor cannot be used in shallow waters and inaccessible areas.

Lidar bathymetry can, however, acquire data over a large area in a single flight, making it highly efficient in terms of time. Its capacity for mapping coastlines is up to about 145 line km per day. For this reason, Lidar bathymetry is able to almost halve the survey time compared with the technology currently used. With such a capacity, the use of Lidar bathymetry for hydrographic survey activities provides many benefits, especially in terms of data acquisition cost efficiency. Therefore, Lidar bathymetry technology is very much worth considering as a method for accelerating the availability of a large-scale coastline map in Indonesia.

Figure 4: The level of detail of Lidar bathymetry measurements compared to multibeam echosounders; acquisition area Kolaka, South Sulawesi. (Lidar bathymetry data acquisition courtesy of PT. Map Tiga Internasional)

Accuracy Assessment of Lidar Bathymetry
An evaluation of accuracy was carried out to compare the accuracy of the DEM with the Lidar bathymetry measurement results. Furthermore, the z coordinates (both on land and part of the coast) were compared with field measurements using precise GNSS tools. The accuracy test was therefore carried out around the coast and in water areas that can be accessed using GNSS geodetic devices. The results of the accuracy evaluation show that the accuracy of the Lidar bathymetry measurement is 0.3m with a 90% confidence level. These results are in accordance with vertical accuracy standards in Indonesia. Lidar bathymetry results can therefore be used to produce maps at a scale of 1:5,000.

Conclusion
Lidar bathymetry surveys are very effective in shallow water locations and inaccessible areas, such as in archipelagic areas in Indonesia. Another advantage is that Lidar bathymetry produces seamless DEM, making it easy to integrate land data with marine data. In addition, the high altitude flight range of the aircraft means that the Lidar bathymetry survey has a large coverage area in a single flight. These advantages can help to accelerate the availability of a coastline base map in Indonesia.

It should be noted that the success of a bathymetry Lidar survey is highly dependent on the ability of the green laser to penetrate the water column. For this reason, bathymetric Lidar surveys depend on environmental conditions such as water turbidity, the water surface plane and weather conditions. Lidar bathymetry is therefore highly suitable for use in areas of Indonesia with clear and calm waters that are influenced by non-dominant sediment processes. However, the penetration ability of the Lidar bathymetry system to the bottom of the water column decreases in coastal areas with poor water quality, so that data collection needs to be done using sounding sensors and terrestrial methods. This combination of technologies obtains maximum results.

Figure 5: The advantages of Lidar bathymetry technology.

Geolink tổng hợp từ Hydro-international

Bình luận

VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN:

popup

Số lượng:

Tổng tiền: