芬兰地理空间研究所扩充机载工具箱

芬兰地理空间研究所(FGI)最近将RIEGL VQ-840-G机载激光扫描仪添加到其令人印象深刻的传感器集合中。FGI的创新者是真正的科学家，他们以新的方式推动3D产业向前发展，这将证明是非常有趣的。这种新的低空测深传感器将用于湿地、河床和沿海地区等浅水区的测量。

在未来一年，他们将与世界各地的其他研究人员合作，致力于涉及森林健康，湿地恢复，冰川改变检测，自治车辆优化以及自主车辆和智能城市的建模的项目。

随着新的RIEGL VQ-840-G的加入，FGI将能够通过两种不同的方式为其组合中的科学技术增加更多的深度：将其与其他机载扫描仪配对，以获取多波长（可见光和红外）的信息，以及获取河床等浅水体的测深数据集，沿海地区和泥炭地排水系统。

三波长扫描

FGI计划配对其新的vq - 840 g激光扫描仪还有其他的:RIEGL的MINIOWUX-1DL.这个VUX-1HA,VQ-480-U进行多光谱波长集合。

FGI研究教授，Antero Kukko博士，创建一个定制平台，该平台将容纳三个不同的传感器，可以安装在直升机上。操作员和扫描设备可以部署到所需的位置，然后征收局部直升机飞行服务的服务。以这种方式，在一个奇异的飞行中，在三个明显不同的波长中，将有三个激光扫描仪同时收​​集高分辨率3D数据。

为什么三个波长?每种波长为科学家提供了不同的质量，包括增强的三维几何和辐射特性，每个脉冲和反射的散射或回声特性。

Kukko博士解释说:“这些特征通常是通过遥感或高光谱成像的被动成像收集的。但我们现在希望做的是消除一些潜在的误差源，如阳光依赖、海拔或物体几何变化。通过激光雷达在三个不同波长同时扫描，我们可以消除其中一些因素。”他继续说:“单个波长非常窄，所以只有一个传感器的波长，这在某种程度上是一个有限的样本。当你添加更多的波长时，你可以使用额外的数据来对被测量的表面/物体进行更高级的表征。它为你提供了更多的解释工具。”

例如,，FGI.计划在确定林业健康和记录树木生长模式等项目中使用这一三个扫描仪系统。来自三台扫描仪的数据将捕获从树冠到地面的信息，并将向研究人员提供有关特征的信息，包括：树种分类、岩层、苔藓和亚优势植被和植被下植被、地面湿度、坡度、气候变化的影响以及昆虫或疾病的影响。

政府机构和私营林业领袖渴望获得这一丰富的信息。Kukko说：“我们希望展示和促进这种数据的应用，并进一步提高这种空降激光数据的效率和空间覆盖。在芬兰，存在自由和可访问的全国激光数据的开放来源，当局每天使用此数据。所以信息已经可用，但我们希望继续改进它。例如，如果我们可以通过多年来执行树增长分析，从季节到季节，它可能在很多方面都是有价值的。我们可以将LIDAR数据与现场采样结合起来的营养素和土壤水分，以更完全了解森林。这种多波长技术具有超出我们今天可以想象的应用程序，但两个明显的用途是预测未来的森林增长或在火灾之后如何回应。“

浅水体的碱基扫描

VQ-840-G是一种低空水深传感器，具有两个不同角度的40度视场(FOV)。从不同角度观察水体增加了激光雷达穿透水面以下和底部的可能性。传感器的另一个独特特性是它能够捕获出射脉冲的全波形。这使得波形可以叠加，也增加了水的穿透深度。该系统可以与相机或单点测距仪配对。

FGI的新VQ-840-G计划的一个关键应用是将其用于浅水区域的测深研究，如湿地（沼泽、沼泽和沼泽）、河床和沿海地区。

FGI已经能够使用通过船只获得的声纳获取水下表面数据。但沼泽、河床或海岸线附近的浅水区更难捕获。Kukko教授举了一个例子：“河流是芬兰北极鲑鱼的自然栖息地，河流非常浅，因此勘测船无法在其上漂浮。通过使用VQ-840-G的绿色波长，我们应该能够填补缺失的信息并完成这些模型。”

FGI计划的水深测量项目

湿地

未来的观察项目将创建一个详细的地质调查，包括芬兰森林湿地的排水区测量。“森林有许多人造的沟渠，可转移水，鹰嘴豆和营养素，并影响芬兰和波罗的海的生态系统。恢复努力正在进行中，详细的海拔和地图将非常有用，“Kukko博士说。该策略可以在计划恢复时与世界各地的其他政府分享。

河流

北极的河流在雪融化时流量很大，但大部分时间都很浅，水也更清澈。Kukko说:“水的浑浊程度会影响我们透过水体看到的深度。我们认识到VQ-840-G所能看到的东西是有限的，我们想通过实验来了解这种设备到底有什么可能。当水变得更清澈时，如果有现成的设备，就有可能捕捉这些河流的数据。”

沿海的

芬兰有1250公里/ 780英里的沿海地区。在西部和北部有很多浅海地区已经并继续经历着陆地隆起——这是一种应该被监测的后冰川反弹。南部海岸附近的一些地区通常非常泥泞，但有时水会变得清澈。这些沿海地区对生物多样性、渔业和航海都很重要。利用VQ-840-G, FGI可以在浊度较低、频率较高、重大天气或其他事件发生后绘制这些区域的地图。这些数据集将使研究人员了解海洋和内陆的健康状况，并分析和预测海浪模式。

2021 FGI研究计划其他地方

FGI在加拿大，美国，日本，瑞典和众多欧洲国家进行了研究项目。许多项目都专注于改善森林和植被信息，用于结构分析，木材，森林健康和森林火灾风险评估。

除了林业应用外，FGI还将继续参与使用高分辨率3D数据的火山景观，河流和沿海系统和冰川等不同地形的地貌研究和特征。它还与正在进行行星研究的科学家合作，以解释卫星雷达等其他遥感数据。

计划于2021年后计划的令人兴奋的项目是南极海冰和冰川测量和表面建模，包括冰雪和冰，积雪和其他冰川地形的粗糙度，这些冰川地形将与美国国家航空航天局收集的数据进行比较ICESAT-2(冰、云、地面高度卫星和现场样本，以及雪反照率数据)。该项目很可能在无人机上使用RIEGL miniVUX-1DL进行积雪和海冰上的广域地形和千米长的样带。

在自主驾驶领域，FGI计划在道路和城市环境的感知，自主导航和高清晰度映射方面继续研究使用LIDAR技术。

作为芬兰国家土地调查的一部分，FGI研究和开发自动化数据收集和处理技术及方法，用于未来的业务测绘和监测目的。