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Demostración de dos sistemas de escaneo LiDAR portátiles volados a baja altitud para investigar la topografía de la superficie del mar costero

Autores: Vrbancich, Julian; Lieff, Wolfgang; Hacker, Jorg

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2011

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencia y tecnología de los recursos naturales

Palabras clave

Escáner láser 2D portátil comercial
Topografía de la superficie del mar
Perfiles de olas
Unidades de navegación inercial
Topografía terrestre
Altímetro láser

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 6

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Demostramos la eficacia de un escáner láser 2D portátil comercial (que opera a una longitud de onda cercana a 1,000 nm) desplegado desde una aeronave de ala fija para medir la topografía de la superficie del mar y los perfiles de olas sobre aguas costeras. La instrumentación LiDAR permitió mediciones simultáneas del escáner láser 2D con dos unidades de navegación inercial independientes, y también mediciones simultáneas con un escáner láser 2D más avanzado (que opera a una longitud de onda cercana a 1,500 nm). Este último escáner se utiliza rutinariamente para medir con precisión la topografía terrestre y se utilizó como referencia en este estudio. Presentamos ejemplos de la topografía de la superficie del mar y los perfiles de olas basados en encuestas a baja altitud (< ~300 m) sobre aguas costeras en las cercanías del Cabo de Couedic, Isla Canguro, Australia del Sur, y sobre la zona de surf adyacente a la desembocadura del río Murray, Australia del Sur. Se muestra que las alturas de ola relativas en la primera encuesta son consistentes con las alturas de ola relativas observadas desde una boya waverider ubicada cerca del Cabo de Couedic durante la encuesta LiDAR. La topografía de la superficie del mar de las olas en la zona de surf fue mapeada con éxito con ambos escáneres láser, resolviendo variaciones de altura de ola relativas y la fina estructura de la superficie del mar hasta aproximadamente 10 cm. Un mapa topográfico de la superficie del mar referenciado al marco del sensor aéreo se transforma en un mapa de altimetría preciso que puede ser utilizado con instrumentación electromagnética aérea para proporcionar una altimetría promedio que cubre una porción de la huella electromagnética más grande. Esta altimetría promedio se considera significativamente más confiable como medida de altimetría que las mediciones puntuales utilizando un altímetro láser de mirada nadir y, por lo tanto, mejoraría el uso de métodos electromagnéticos aéreos para el mapeo batimétrico en aguas de la zona de surf. El rango de apertura del escáner no determina necesariamente el ancho de barrido. Observamos que, en cambio, el ancho de barrido máximo a una altitud dada estaba limitado por el ángulo de incidencia del láser en la superficie del agua.

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