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九寨沟，被誉为“人间仙境”，其湖群以独特的地理位置和优美的自然景观吸引着世界各地的游客，更是九寨沟生态系统中不可或缺的重要组成部分。因此，精准地掌握湖群的地形数据、水体分布及变化情况，能够揭示水下生态系统的结构和健康状况，能为保护这些宝贵的自然资源提供科学依据。

一、项目背景

为贯彻落实四川水文事业高质量发展，结合科研课题研究需求，四川省水文中心、阿坝水文中心统筹协调九寨沟管理局、四川大学水利水电学院及中海达等相关技术团队的各方资源，经过多次实地踏勘和深入研究，共同制定了《九寨沟湖群景观物理形态（水上水下一体化）科学测量工作实施方案》。

二、痛点分析

九寨沟位于高海拔地区，地理状况复杂，气候条件多变，对测量设备的稳定性和可靠性提出了挑战。同时水下地形复杂多样，水上植被遮挡严重，对数据处理和分析技术也提出了高要求。

三、实施方案

该方案采用了“空天地一体”监测技术和中海达最新测量设备对九寨沟湖泊的水上水下地形和库容水体水量进行精准测量。这是当前测绘新技术、新设备在九寨沟湖泊物理生境、水文情势调查中的首次应用，为九寨沟世界自然遗产地监测、保护管理和可持续发展提供宝贵的水文基础资料。

方案主要设备：

▲PM-1500机载激光测量系统

▲iBoat BS12水文测验无人船

方案优势 ：

1. 效率高 

采用PM-1500机载激光测量系统和iBoat BS12水文测验无人船，可快速获取测区水上水下一体化地形数据，无需布设像控点、重叠度要求低、内业数据处理效率高； 

2. 精度高 

高精度组合惯导加持，联合解算提高定位精度，误差分布均匀，受地形高差变化、 地貌相似程度影响小，测区高程中误差5公分内，可有效满足客户要求； 

3. 点云密度高 

高密集度的点云，能够真实反映现实场景地形地貌情况，为后期建设数字孪生模型提供高精度基础数据； 

4. 主动式测量 

对光线、天气要求低，可全天时作业，提高效率，且远离危险区域，作业人员及设备安全得以保证； 

5. 应用范围广 

成果多样化，满足当前多源数据融合需求，可广泛应用于水利、交通、地质等测绘任务； 

6. 助力水利工程建设全生命周期 

使用中海达水上、水下一体化硬件设备、内外业一体化软件系统，轻松助力数字孪生水利工程建设项目。

四、作业过程

1.前期准备

1）项目调研与需求分析：

·对测量区域进行详细的调研，了解水域的地理特征、测量范围、水下地貌等信息。

·明确测量的目标，例如评估水库当前的蓄水能力或预测未来可能的蓄水情况。

·根据项目的具体需求，明确测量的精度、范围、时间等要求。

2）设备选型：

方案采用PM-1500机载激光测量系统、iBoat BS12水文测验无人船。

2.测量实施

1）现场踏勘与设备部署：

·在项目现场进行踏勘，确定测量路线等。

·将PM-1500机载激光测量系统安装到无人机上，并进行设备调试（系统设备免校准，开机即可作业）。

2）数据采集：

·按照预定的测量路径和参数设置，启动测量设备进行数据采集。

·在数据采集过程中，需要密切关注设备的运行状态和数据质量，确保数据的准确性和完整性。

·数据质量检查：在数据采集完成后，对采集到的数据进行质量检查。检查内容包括数据的完整性、一致性、准确性等。对于存在问题的数据，需要进行必要的修正或重新采集。

3.数据处理与分析

1）配套Hi-LiDAR点云处理软件，将PM-1500机载激光测量系统采集的激光点云基础数据，通过后处理得到地面点后输出测区水上高程模型（DEM）。

2）使用iBoat BS12水文测验无人船采集水下地形基础数据，通过HiMAX后处理软件输出水下地形高程模型(DEM)。 

，时长

3）利用Hi-LiDAR多源数据可视化管理工具，对成果数据进行融合、叠加，从水上水下整体视角、多源数据叠加分析。 

五、成果展示

通过水上和水下的数据相互融合，形成了一套完整的水上水下模型，经过核验数据精度优于5cm，可以与其他数据源进行无缝对接和融合，为相关研究和应用提供了全面、可靠的高精度数据支持。

▲正射影像

▲水上水下融合高程模型

六项目总结

联合工作组利用PM-1500机载激光测量系统，获取了长海、五彩池、箭竹海、熊猫海、犀牛海等典型湖泊岸上部分的高精度地形影像数据及点云数据，利用激光雷达多回波与影像数据融合技术，解决了两岸植被遮挡问题，解算出岸上部分植被下真实地表模型以及各湖泊当前水域面积。

水下部分使用iBoat BS12无人船获取各区域水下高精度地形数据，利用中海达专业后处理软件对水上水下数据进行融合，展现区域水上水下一体化地形地貌，绘制各测区真实的库容曲线，反映了九寨沟景区各湖泊当前真实水量及水量变化规律。

一张张清晰可见的湖泊岸上、水下内部“CT影像”呈现在电脑屏幕上，为九寨沟湖泊健康评价、河湖地貌形态保护和修复、生物多样性保护等精准把脉。