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海平面上升和猛烈的風暴威脅著全世界的沿海地區,會導致洪水和侵蝕海岸線。研究和了解風暴,以便能夠預測它們對屏障島和沿海區域的影響,從而采取適當的保護措施。
Ryan Mieras 博士領導的北卡羅來納大學威明頓分校(UNCW) 團隊使用虹科固態激光雷達HK Cube 1在該領域進行深入研究。他們的目標是開發一種可以快速安裝在海灘上的測量系統,以遠程測量水位、海浪和風暴期間海灘剖面的演變。
作為多機構、學術和非政府組織 (NGO) 協作社區DUNEX的一部分,Mieras博士于 2021 年 8 月初部署了虹科固態激光雷達HK Cube 1傳感器兩周,收集有關變化的數據,觀測美國北卡羅來納州達克某海岸的海灘剖面、海浪和水位。要求是多方面的,既要記錄更長的時間和更大的空間維度上發生的海岸線變化,也要可以記錄在窄的空間范圍內快速和連續采集波浪剖面的數據。
“我們目前正在測試如何最好地將虹科固態激光雷達HK Cube 1的可配置掃描模式用于這些不同的要求,”Mieras 博士報告說。“傳感器配置和安裝的靈活性是一大優勢,而且數據精度高。”
除了靈活的掃描模式配置之外,HK Cube 1傳感器能可靠穩健地捕獲海岸上的 3D 數據。與相機相比,激光雷達數據提供了額外的維度(距離),并且不受惡劣的照明條件或黑暗的影響。因此,在沿海遠程測量系統的應用上非常具有前景。
“目標是開發負擔得起且可擴展的遙感平臺,以測量風暴海潮對沿海地區的影響,”Mieras 說。“DUNEX 提供的人力和運營資源以及支持,加上研究人員的專業知識,是推動開發和研究向前發展的完美框架。”
在北卡羅來納州的海灘上安裝遠程測量系統
除了 DUNEX,Mieras 將繼續與相關研究人員合作。Mieras 表示,他們接下來的步驟包括“綜合 2021 年 8 月試點活動期間收集的數據,然后開發算法,過濾數據并檢測每波穿過海灘的距離,以及海灘海拔變化的幅度和時間。”
HK Cube 1固態激光雷達
典型應用范圍:1.5-75米
最大探測范圍:250米
測距分辨率:<1cm
最大視場:70°×30°(可調)
垂直分辨率:每幀5-400條掃描線(可調)
水平分辨率:0.4°-1.0°(可調)
通信方式:TCP/IP 千兆以太網
IMU輸出:3軸加速度計,3軸陀螺儀
設備端數據處理:智能背景減法、姿態校正變換
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