机载LiDAR测深中海底地形坡度的影响及改正

亓超; 宿殿鹏; 阳凡林; 马跃; 王贤昆; 杨安秀

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机载LiDAR测深中海底地形坡度的影响及改正

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机载LiDAR测深ALB（Airborne LiDAR Bathymetry）是测量沿海地区地形图和水深图的最有效的技术之一，其通常是利用ALB海面和海底反射回波的峰值位置来计算水深值。然而，当绿色（532 nm）激光光束到达海底时，光斑范围内的具有坡度的海底地形会导致海底反射回波波形展宽、峰值位置偏移等现象，从而产生海底位置的不确定性，进而直接影响海底地形测量的准确性。为了减小这种影响，本文提出了一种机载LiDAR测深的海底地形坡度影响改正方法。通过考虑ALB激光光斑内海底地形的连续性，基于ALB激光光斑范围内局部地形参数模型FTPM（Footprint-scale Topography Parameters Model）构建ALB海底反射回波模型，通过定量分析不同水深、不同海底地形坡度所引起的海底反射回波峰值位置变化，以确定海底地形坡度对ALB测深的影响规律，进而构建ALB测深误差方程针对性地改正海底地形坡度引起的测深误差。本文采用中国南海甘泉岛附近海域所测ALB和多波束测深数据对所提方法进行了验证。结果表明，海底地形坡度影响改正后，平均绝对误差MAE（Mean Absolute Error）和中误差RMSE（Root Mean Square Error）分别减小到9.4 cm和12.3 cm，较改正前分别降低了35.6%和33.5%，对ALB测深数据处理具有参考意义。

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来源
《遥感学报》 |2022年第12期|2642-2654|共13页
作者
亓超; 宿殿鹏; 阳凡林; 马跃; 王贤昆; 杨安秀;
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作者单位

1. 山东科技大学测绘与空间信息学院 2. 自然资源部海洋测绘重点实验室 3. 武汉大学电子信息学院 4. 自然资源部第二海洋研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类海底地形测量;
关键词
遥感; 机载LiDAR测深; 海底地形; 海底坡度; 水深改正; 海底光斑;

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