研究目的
讨论最近对德克萨斯州弗里奥河进行的ALB调查,并总结所有质量控制措施的调查结果,同时提出在类似调查地点成功部署ALB的建议。
研究成果
对弗里奥河进行的ALB测量显示,在校准后具有很高的准确性,中值偏差小于2厘米,均方根误差低于3厘米。质量控制措施(包括声呐和GPS测量)对于量化精度至关重要,尤其是在植被茂密等具有挑战性的环境中。波形分析和水体透明度测量提供了额外的见解。建议包括进行补充测量、定量了解水体透明度以及利用波形信息确认水深。这些做法可推广至类似的河流测量中,并根据当地条件进行调整。
研究不足
该研究仅限于特定河流环境(弗里奥河),其条件理想(水浅且清澈),可能无法推广至更深或更浑浊的水域。面临的挑战包括:茂密植被影响激光雷达穿透力、植被区域GPS定位可能存在偏差、需人工核查飞行参数以避免空中多脉冲等问题。补充调查耗资巨大,在部分区域可能难以实施。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用莱卡AHAB Chiroptera系统进行机载激光雷达测深,对弗里奥河进行测绘,质量控制措施包括系统校准、波形分析、声呐测量、GPS测量及水体透明度评估。方法包含机载任务数据采集、补充地面测量,以及使用MATLAB和莱卡激光雷达测量套件等软件进行统计分析。
2:样本选择与数据来源:
调查区域为德克萨斯州弗里奥河流域,覆盖面积80平方公里,包含15个已识别流域。数据来源包括激光雷达点云数据、声呐测量数据、CORS站的GPS数据及现场水体透明度测量值。
3:实验设备与材料清单:
设备包括莱卡AHAB Chiroptera机载激光雷达系统、塞斯纳206飞机、天宝R8 GNSS接收机、配备GT21-TM换能器的佳明EchoMap 74dv声呐仪、哈希2100Q浊度计、定制皮划艇,以及莱卡激光雷达测量套件v2.4和MATLAB v17等软件。
4:4和MATLAB v17等软件。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:流程包含在德尔里奥国际机场进行系统校准,以500米测程执行101条航线的机载数据采集,在可进入流域开展声呐测量,测量水面与河底GPS数据,进行浊度测定及波形分析。通过数据处理与分析比较激光雷达高程与实地测量值。
5:数据分析方法:
分析包括采用最小二乘法进行校准统计,通过均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)评估精度,在MATLAB中进行波形分解,以及分析激光雷达、声呐与GPS数据间的相关性。
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获取完整内容-
Chiroptera
AHAB
Leica
Airborne Lidar Bathymetry system for mapping water bodies and measuring depth using near-infrared and green wavelength scanners.
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Lidar Survey Suite
v2.4
Leica
Software for processing and analyzing Lidar data, including calibration, waveform analysis, and surface detection.
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R8 GNSS
R8
Trimble
Geodetic-grade GPS receiver for precise ground control and water surface/bottom measurements.
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EchoMap
74dv
Garmin
Sonar unit for bathymetric surveys in water bodies, providing depth measurements and positional data.
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Turbidimeter
2100Q
Hach
Portable field instrument for measuring water turbidity in nephelometric turbidity units (NTU).
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MATLAB
v17
MathWorks
Commercial software for statistical analysis and waveform processing in the study.
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