激光雷達(dá) 精準(zhǔn)點(diǎn)畫現(xiàn)實(shí)世界

激光雷達(dá)技術(shù)是獲取三維地理信息的主要途徑，是測繪地理信息洞察、獲取精確數(shù)據(jù)的一雙“慧眼”。

通過激光雷達(dá)發(fā)射的激光束，可以獲得探測目標(biāo)的距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、形狀等參數(shù)、信息，從而將探測目標(biāo)的每個細(xì)節(jié)都精確建模還原；將高精度的激光雷達(dá)安置在飛機(jī)、衛(wèi)星上，即可精確還原大范圍的地形地貌。

目前，激光雷達(dá)可以精確感知周邊環(huán)境的三維信息，探測精度在厘米級以內(nèi)，這些高精度三維信息可以協(xié)助、引導(dǎo)基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品的運(yùn)行。數(shù)字表面模型真實(shí)再現(xiàn)地物和裸地表起伏現(xiàn)狀，可應(yīng)用于生產(chǎn)真正射影像、數(shù)字三維模型；通過從機(jī)載激光雷達(dá)獲取的三維點(diǎn)云中提取地面數(shù)據(jù)，即可生成數(shù)字高程模型；利用正射影像對數(shù)碼航空影像像元進(jìn)行糾正，再做影像鑲嵌生成的影像成果，可直接提取自然地理和社會經(jīng)濟(jì)信息；利用激光點(diǎn)云和正射影像可快速生產(chǎn)大比例尺（1:500至1:2000）數(shù)字線劃圖產(chǎn)品，節(jié)省外業(yè)工作量的同時大大提高了成圖效率。

隨著實(shí)景三維中國建設(shè)的全面展開，激光雷達(dá)的使用迎來了大規(guī)模的增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，2021年測繪地理信息領(lǐng)域?qū)o態(tài)及移動激光雷達(dá)（650米測程及以上）的需求量增速達(dá)到了100%，主要集中在調(diào)查測圖、監(jiān)測測圖、歷史建筑測圖、BIM、CIM、新型基礎(chǔ)測繪地理實(shí)體生產(chǎn)、實(shí)景三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)等。

通過激光雷達(dá)，在公路、鐵路設(shè)計時，可提供高精度的地面高程模型，有利于線路設(shè)計和施工土方量的精確計算；在電力線路設(shè)計時，可了解區(qū)域內(nèi)的地形和地物要素情況；在河流、大型水庫、湖海等水體觀測方面，利用地面激光掃描水域兩岸的空間和環(huán)境要素疊加多波束獲取的地下水形，可實(shí)現(xiàn)水上水下空間和環(huán)境要素統(tǒng)一，為水域及周邊地質(zhì)災(zāi)害防治決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

案例展示——黃河灘區(qū)

黃河灘區(qū)即黃河主河槽與防汛大堤之間的區(qū)域，是沉積黃河泥沙、滯蓄大洪水的重要區(qū)域，也是百萬群眾賴以生存的必需場所。

習(xí)近平總書記在深入推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會上指出，黨中央對黃河灘區(qū)居民遷建、保證群眾安居樂業(yè)高度重視。

2021年，飛燕遙感承接了國家局“黃河灘區(qū)”項目，攝區(qū)位于河南、山東接壤處，包括黃河河道及河槽兩側(cè)廣闊的灘地，面積達(dá)6006km2。通過搭載機(jī)載LiDAR并盡量在低水位時間航攝，減少了作業(yè)人員涉水風(fēng)險，最終成果掃描點(diǎn)云密度≥0.25點(diǎn)/m2，點(diǎn)云數(shù)據(jù)高程精度優(yōu)于0.3m，滿足1:10000比例尺成圖要求。

九曲綿延，奔騰萬里。項目成果為黃河流域生態(tài)治理提供了數(shù)據(jù)支持，助力“黃河灘”變?yōu)椤靶腋：印?，推進(jìn)灘區(qū)群眾“安居夢”圓。

“實(shí)景三維中國”的提出彌補(bǔ)了傳統(tǒng)4D產(chǎn)品的不足，成為新型基礎(chǔ)測繪的標(biāo)準(zhǔn)化成果，將為城市精細(xì)化管理等多個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。其中，點(diǎn)云和遙感影像在獲取三維時空信息方面扮演著重要角色，是實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維中國的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。