(English below)

Quét bathymetric của các vùng nước nông
VQ-840-G là cảm biến đo độ cao thấp với trường nhìn (FOV) 40 độ từ hai góc khác nhau. Việc quan sát các vùng nước từ các góc độ khác nhau làm tăng khả năng Lidar xâm nhập vào bên dưới bề mặt nước và hướng xuống đáy. Một tính năng độc đáo khác của cảm biến là khả năng thu được toàn bộ dạng sóng của xung đi ra ngoài. Điều này cho phép xếp chồng dạng sóng và cũng làm tăng độ sâu của sự xâm nhập của nước. Hệ thống có thể được ghép nối với một máy ảnh hoặc công cụ tìm phạm vi điểm duy nhất.

Một ứng dụng quan trọng được lên kế hoạch cho VQ-840-G mới của FGI là sử dụng nó để nghiên cứu độ sâu ở các khu vực nước nông như đất ngập nước (đầm lầy, đầm lầy và vũng lầy), lòng sông và các khu vực ven biển.

FGI đã có thể thu thập dữ liệu bề mặt dưới nước bằng cách sử dụng sonar thu được qua thuyền. Nhưng các khu vực nông như đầm lầy, lòng sông hoặc gần đường bờ biển khó chụp hơn. Giáo sư Kukko đưa ra một ví dụ: “Các con sông, môi trường sống tự nhiên của cá hồi ở Bắc Cực Phần Lan, khá nông nên có quá ít nước để các thuyền khảo sát có thể trôi qua chúng. Bằng cách sử dụng bước sóng màu xanh lá cây của VQ-840-G, chúng tôi có thể điền thông tin còn thiếu và hoàn thành các mô hình này. ”

Các dự án đo độ dài theo kế hoạch của FGI
Đầm lầy

Một dự án trong tương lai cần theo dõi sẽ là tạo ra một cuộc khảo sát địa chất chi tiết bao gồm các phép đo các khu vực thoát nước trong các khu rừng ngập nước của Phần Lan. “Các khu rừng có nhiều rãnh nhân tạo đang chuyển hướng nước, mùn và chất dinh dưỡng, đồng thời ảnh hưởng đến hệ sinh thái ở Phần Lan và Biển Baltic. Tiến sĩ Kukko cho biết hiện đang có một nỗ lực trùng tu và các bản đồ và độ cao chi tiết sẽ khá hữu ích. Chiến lược này có thể được chia sẻ với các chính phủ khác trên thế giới có các khu vực đất ngập nước tương tự khi họ đang lên kế hoạch khôi phục.

Sông

Các dòng sông ở Bắc Cực có lưu lượng lớn khi tuyết tan, nhưng nhiều lúc nước khá nông và nước trong hơn. Kukko cho biết: “Độ đục của nước có ảnh hưởng đến độ sâu mà chúng ta có thể nhìn xuyên qua khối nước. Chúng tôi nhận ra rằng có những giới hạn đối với những gì chúng tôi có thể nhìn thấy với VQ-840-G và chúng tôi muốn hiểu chính xác những gì có thể với thiết bị này thông qua thử nghiệm. Sẵn có thiết bị khi nước trong hơn sẽ giúp việc thu thập dữ liệu về những con sông này trở nên khả thi ”.

duyên hải

Phần Lan có 1.250 km / 780 dặm địa lý ven biển vô cùng đa dạng. Có rất nhiều khu vực biển nông ở phía tây và các khu vực ở phía bắc đã và đang tiếp tục trải qua quá trình bồi đắp trên đất liền - một đợt phục hồi sau băng hà cần được theo dõi. Có những khu vực ngoài khơi bờ biển phía nam thường khá lầy lội nhưng có những khoảng thời gian nước trong. Các khu vực ven biển này đều quan trọng đối với đa dạng sinh học, cũng như nghề cá và hàng hải của họ. Với VQ-840-G FGI sẽ lập bản đồ các khu vực này vào những thời điểm có độ đục thấp hơn, ở tần suất lớn hơn, hoặc sau một thời tiết lớn hoặc các sự kiện khác. Những bộ dữ liệu này sẽ thông báo cho các nhà nghiên cứu về sức khỏe của cả biển và đất liền, đồng thời phân tích và dự đoán các dạng sóng.

Đảo Axel Heiberg, ở Bắc Cực thuộc Canada, cung cấp một môi trường sông băng hấp dẫn nhưng đầy thách thức cho các nghiên cứu hành tinh tương tự và băng vĩnh cửu. Có thể truy cập các địa điểm biệt lập bằng máy bay trực thăng để thực hiện lập bản đồ địa hình độ phân giải cao, sử dụng hệ thống ba lô Akhka-R4DW do FGI phát triển (dựa trên máy quét VUX-1HA và miniVUX-1UAV của RIEGL) để thực hiện quét hai bước sóng.
Các kế hoạch nghiên cứu FGI năm 2021 ở những nơi khác
FGI đã hợp tác với các dự án nghiên cứu ở Canada, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Thụy Điển và nhiều nước châu Âu. Nhiều dự án tập trung vào việc cải thiện thông tin về rừng và thảm thực vật để phân tích cấu trúc, chất lượng gỗ, sức khỏe rừng và đánh giá rủi ro cháy rừng.

Ngoài các ứng dụng lâm nghiệp, FGI sẽ tiếp tục tham gia vào nghiên cứu địa mạo và mô tả đặc điểm của các đặc điểm địa hình đa dạng như cảnh quan núi lửa, hệ thống sông ngòi và ven biển và sông băng bằng cách sử dụng dữ liệu 3D có độ phân giải cao. Nó cũng làm việc với các nhà khoa học đang nghiên cứu hành tinh để giải thích các dữ liệu viễn thám khác như radar vệ tinh.

Một dự án thú vị được lên kế hoạch vào cuối năm 2021 là đo lường băng biển và sông băng ở Nam Cực và lập mô hình bề mặt bao gồm độ gồ ghề của băng tuyết, băng tuyết và các địa hình sông băng khác sẽ được so sánh với dữ liệu do ICESat-2 của NASA thu thập (băng, mây, độ cao đất liền mẫu vệ tinh và tại chỗ cũng như dữ liệu về snow albedo). Dự án này có thể sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng RIEGL miniVUX-1DL trên một máy bay không người lái cho địa hình diện rộng và các đường cắt dài hàng km trên lớp tuyết và băng biển.

Trong lĩnh vực lái xe tự hành, FGI có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu việc sử dụng các công nghệ Lidar để nhận thức, điều hướng tự động và lập bản đồ độ nét cao về môi trường đường và đô thị.

Là một phần của Khảo sát đất đai quốc gia của Phần Lan, FGI tiến hành nghiên cứu và phát triển các công nghệ và phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu tự động cho các mục đích lập bản đồ và giám sát hoạt động trong tương lai.

Hình ảnh Lidar về một đoạn sông Pulmanki ở Phần Lan, cho thấy nó đã uốn khúc như thế nào trong nhiều thế kỷ.

------

FINISH GEOSPATIAL RESEARCH INSTITUTE EXPANDS AIRBORNE TOOLBOX - P2

Bathymetric Scanning of Shallow Water Bodies
The VQ-840-G is a low-altitude bathymetry sensor with a 40-degree field of view (FOV) from two different angles. Viewing water bodies from different angles increases the likelihood of Lidar penetration beneath the water’s surface and towards the bottom. Another unique feature of the sensor is its ability to capture the full waveform of the outgoing pulse. This allows for waveform stacking and also increases the depth of water penetration. The system can be paired with a camera or single point range finder.

A key application planned for FGI’s new VQ-840-G is to use it for bathymetric research in areas of shallow water such as wetlands (swamps, marshes and bogs), riverbeds and coastal areas.

FGI has been able to obtain underwater surface data using sonar obtained via boat. But shallow areas such as marshes, riverbeds or near coastal shorelines are harder to capture. Professor Kukko gave an example: “Rivers, a natural habitat for salmon in the Finnish arctic, are quite shallow so there is too little water for the survey boats to float over them. By using the green wavelength of the VQ-840-G we should be able to fill in the missing information and complete these models.”

FGI’S Planned Bathymetry Projects
Wetlands

A future project to watch will be the creation of a detailed geological survey including measurements of drainage areas in the wetlands of Finland’s forests. “The forests have many man-made ditches that are diverting water, hummus and nutrients, and affecting the ecosystems in Finland and the Baltic Sea. There is a restoration effort underway and detailed elevations and maps will be quite useful,” said Dr Kukko. This strategy could be shared with other governments around the world with similar wetland areas when they are planning a restoration.

Rivers

Arctic rivers have a heavy discharge when the snow melts, but more of the time it is quite shallow and the water is more clear.  Kukko said: “Turbidity of the water has an effect on how deep we can see through the water body. We recognize that there are limits to what we can see with the VQ-840-G, and we want to understand what exactly is possible with this equipment through experimentation. Having the equipment readily available when the water is more clear will make capturing data about these rivers possible.”

Coastal

Finland has 1,250km / 780 miles of vastly diverse coastal geography. There are a lot of shallow sea areas in the west, and areas in the north that have and continue to experience land uplift – a post-glacial rebound that should be monitored. There are areas off the southern coast that are typically quite muddy but have periods of water clarity. These coastal areas are all important for their biodiversity, as well as their fisheries and seafaring navigation. With the VQ-840-G FGI will map these areas at times when there is lower turbidity, at greater frequencies, or after a major weather or other event. These data sets will inform researchers of the health of both sea and inland, and analyse and predict wave patterns.

Axel Heiberg Island, in the Canadian Arctic, provides an intriguing but challenging glacier environment for planetary analog and permafrost studies. Isolated sites can be accessed by helicopter to perform high-resolution terrain mapping, using the FGI-developed Akhka-R4DW backpack system (based on RIEGL's VUX-1HA and miniVUX-1UAV scanners) to implement two-wavelength scanning. (image courtesy: FGI)
2021 FGI Research Plans Elsewhere
FGI has teamed up on research projects in Canada, United States, Japan, Sweden and numerous European countries. Many of the projects focus on improving forest and vegetation information for structural analysis, quality of the timber, forest health and forest fire risk assessments.

In addition to forestry applications, FGI will continue to be involved in geomorphology research and characterization of diverse terrain features like volcanic landscapes, fluvial and coastal systems and glaciers using high-resolution 3D data. It also works with scientists who are doing planetary studies to interpret other remote sensing data such as satellite radar.

An exciting project planned for late 2021 is Antarctic sea ice and glacier measurement and surface modelling that includes the roughness of snow and ice, snowpack and other glacier topography that will be compared with data collected by NASA’s ICESat-2 (ice, cloud, land elevation satellite and in-situ sample, and snow albedo data). This project will likely be performed using the RIEGL miniVUX-1DL on a drone for wide-area topography and kilometres-long transects over the snow pack and sea ice.

In the field of autonomous driving, FGI has plans to continue its research on the using Lidar technologies for perception, autonomous navigation and high-definition mapping of road and urban environments.

As a part of a National Land Survey of Finland, FGI conducts research and development of automated data collection and processing technologies and methodologies for future operational mapping and monitoring purposes.

Lidar imagery of a section of the Pulmanki River in Finland, showing how it has meandered over the centuries.

Geolink tổng hợp từ Gim-international