无人机测深的三种方法总结

无论是陆地测绘还是海洋测绘，测绘行业都是朝着航空方向发展。下面结合搜索到的论文和相关网页，总结下无人机测深的方法，总共有三种：1）机载激光雷达；2）机载探地雷达（GPR）；3）机载高精度测深仪。

1、机载激光雷达

20世纪70年代，人们发现波长470~580nm之间的蓝绿光衰减系数最小，机载激光测深技术得到了迅速的发展。如今，机载激光测深系统为浅海、岛礁、暗礁等传统手段难以开展的水深测量提供了新的解决方案。其特点是：精度高、分辨率高、灵活机动、测点密度高、测量周期短和覆盖面广，可同时测量水上、水下三维地形，真正实现了水陆一体化无缝测量。

双色激光机载LiDAR测深系统利用装在飞机下部的激光发射器斜向海面发射两种不同波长的激光束，1064nm波长的红外光无法穿透海面而被海面反射，532nm波长的蓝绿光以一定折射角度穿透海面到达海底并被海底反射：这两种激光束均被光学接收系统接收，利用两种激光束返回的时间差和蓝绿光的入射角度、海水折射率等因素综合计算，得出测量点的瞬时水深值，再与定位信息、姿态信息、潮汐数据结合，就可得到测量点在地理坐标系下的位置和基于深度基准面的水深值。

单色激光机载LiDAR测深系统采用波长532nm的蓝绿光作为激光器发射光源，一部分从海面返回，一部分穿透海面从海底返回，利用二者到达接收器的时间差，即可计算出海水的深度。采用单色激光作为发射源，是机载LiDAR测深系统的发展趋势。

上图这种机载激光雷达设备都比较大，一般装在大型固定翼飞机上。

ASTRALiTe EDGE是世界上第一台小型地形和测深扫描激光雷达LiDAR，可通过小型无人机检测小型水下物体、测量浅水深度和测量关键的水下基础设施。

2、机载探地雷达（GPR）

利用无人机与探地雷达（Ground-penetratingradar，GPR）结合而成为一套机载探地雷达，就能够轻松的对地面、冰层、积雪、岩石、水域、路政、工程建筑等多种区域进行快速测量，使得作业更高效、节约了人力物力、避免了风险、且可确保提供准确可靠的数据。

SE-70/SE-150机载探地雷达使用插入式主机，搭载SE-70或SE-150型天线，中心频率分别为70MHz和150MHz，重5Kg，适用于A660等多种无人机平台。SE-70/SE-150机载探地雷达非常适合陡峭的海岸，采矿坑，浅水区，地形障碍等难以到达的位置以及池塘，湖泊和运河的水域，无需为部署/回收而大量进入水域。值得一提的是，该系统可在不与水接触的情况下运行，测量具有强流的湖泊和河流以及受污染的水域；允许进行15米的深水勘探，在水被冰覆盖的情况下也可以。技术参数见下表：

3、机载高精度测深仪

利用无人机搭载高精度测深仪，可方便快捷地获取水深数据，快速获取河流和湖泊的水深及剖面图，进行科学研究和环境监测。

审核编辑：汤梓红