海岸帶和沿海灘涂是海陸結合部，對這片廣闊與富饒的區域進(jìn)行科學(xué)、有效、有序、可持續性的開(kāi)發(fā)具有極大的社會(huì )和經(jīng)濟雙重效益。因環(huán)境復雜、條件困難，使得通過(guò)傳統的陸地測量與航測手段很難獲得精確的地理信息資料，造成在實(shí)際工作中一直沿用以前不準確的資料。這些資料已經(jīng)不能滿(mǎn)足迅速發(fā)展的沿海經(jīng)濟的需要，更無(wú)法與沿海已建立的完善的測繪基礎地理信息系統相匹配。
　　基于激光掃描技術(shù)的航空遙感調查能夠快速、準確地獲取地表高精度、高密度的高程數據，在高精度全球定位系統(global positioning system，GPS)和慣性測量裝置(inertial measurement unit，IMU)的支持下，無(wú)需大量地面控制點(diǎn)，即可生成高精度的數字地形模型(digital terrain model，DTM)，在潮汐修正、海岸帶信息提取和分類(lèi)等方面極具優(yōu)勢，是未來(lái)海岸帶和海島調查最具潛力的重要手段。

 

 

　　激光雷達技術(shù)(1ight detection and ranging，LIDAR)集激光測距技術(shù)、計算機技術(shù)、慣性測量裝置／差分全球定位技術(shù)于一體，該技術(shù)在三維空間信息的實(shí)時(shí)獲取方面產(chǎn)生了重大突破，為獲取高時(shí)空分辨率的地球空間信息提供了一種全新的技術(shù)手段。機載LIDAR系統不僅能快速獲取高程數據，而且在地形測繪、環(huán)境監測、三維城市建模、海洋科學(xué)、地球科學(xué)、行星科學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景。機載LIDAR系統與其他遙感技術(shù)相比較具有自動(dòng)化程度高、受天氣影響小、數據生產(chǎn)周期短、精度高等技術(shù)特點(diǎn)，是目前最先進(jìn)的能實(shí)時(shí)獲取地形表面三維空間信息和影像的航空遙感系統。

2.1 LIDAR定位原理

　　LIDAR系統主動(dòng)發(fā)射激光脈沖，精確記錄傳感器發(fā)射和接收激光脈沖信號瞬時(shí)時(shí)刻，利用光速恒定的原理，將發(fā)射和反射時(shí)間間隔轉換為斜距量測，疊加傳感器的高度、激光掃描角度，以及從GPS得到的傳感器的位置信息后，能夠準確地計算出激光脈沖所到達地面的每個(gè)光斑的三維坐標。此外，由點(diǎn)形成線(xiàn)靠行掃描技術(shù)，由線(xiàn)形成面靠觀(guān)測平臺的運動(dòng)完成，最終使激光點(diǎn)均勻布滿(mǎn)整個(gè)面，其系統原理如圖1所示。

 

　　假設三維空間中一點(diǎn)O的坐標(X_o，Y_o，Z_o)已知，求出該點(diǎn)到地面上某一待定點(diǎn)P的向量S，則P點(diǎn)坐標(X，Y，Z)就可以用0坐標聯(lián)合向量計算所得。通常已知點(diǎn)O的三維坐標由GPS提供，方向余弦由觀(guān)測平臺法線(xiàn)的俯仰角φ、側滾角w、偏航角k，及觀(guān)測方向與法線(xiàn)間夾角θ組成的矢量矩陣算出，其中觀(guān)測平臺法線(xiàn)的φ、w、k，(由IMU給出，向量的大小由激光測距儀給出。當上述X_o、Y_o、Z_o、φ、w、k、θ、S已知，那么任意待定點(diǎn)P的三維坐標即可求出。

2.2 LIDAR的技術(shù)特點(diǎn)

　　LIDAR作為一種新型的遙感技術(shù)，它具有鮮明的特點(diǎn)。

　�、� 主動(dòng)發(fā)射激光來(lái)掃描地面和地面上的目標，是一個(gè)全天時(shí)全天候的獲取地面三維數據的系統；

　�、� 激光脈沖信號能部分穿透植被等，可同時(shí)測量地面和非地面層；

　�、� 不需要或極少需要進(jìn)行測量現場(chǎng)干擾，不需要大量地面控制點(diǎn)；

　�、� 獲取的數據量大，且平面和高程精度高，數據的絕對精度在0.30m以?xún)龋?/DIV>