（文/3sNews高級(jí)編輯 龍薇）有這樣一種說(shuō)法，激光雷達(dá)將會(huì)接棒無(wú)人機(jī)，開啟地理信息行業(yè)的新時(shí)代。地面激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展有目共睹，無(wú)人機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)也呈現(xiàn)出了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了高精度測(cè)繪，可謂上天入地樣樣精通，但別忘了，除了天空、陸地，還有海洋呢，水下測(cè)繪該如何實(shí)現(xiàn)?

　　想想此前搜索MH370失事飛機(jī)的時(shí)候，全球頂級(jí)測(cè)繪專家曾說(shuō)過(guò)這樣的一句話，目前科學(xué)家對(duì)于海底地形的了解程度，還遠(yuǎn)不如對(duì)月球、火星和金星表面地形的了解程度，由此可見(jiàn)，道海洋水下測(cè)繪有著很高的難度系數(shù)。

　　如今，加拿大一家初創(chuàng)科技公司試圖告訴世人，水下激光掃描技術(shù)可實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)精度，水下精準(zhǔn)測(cè)繪不難實(shí)現(xiàn)。

　　2G Robotics公司的水下激光掃描儀能夠生成水下環(huán)境和物體的實(shí)時(shí)三維模型，精度可達(dá)到亞毫米級(jí)別，整個(gè)過(guò)程是實(shí)時(shí)控制的。這些實(shí)時(shí)三維模型有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用，可以為監(jiān)測(cè)、評(píng)估水下設(shè)施的損耗，開發(fā)水下設(shè)施的設(shè)計(jì)、維修方案，開展水下設(shè)施維修和安裝服務(wù)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

　　2G Robotics公司創(chuàng)始人兼CEO杰森·吉列姆(Jason Gillham)從小就對(duì)海洋有著濃厚的興趣，畢業(yè)于加拿大滑鐵盧大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的吉列姆，在創(chuàng)立2G Robotics公司之前，曾經(jīng)花十年時(shí)間研發(fā)海洋技術(shù)，確切的說(shuō)是，研發(fā)海底機(jī)器人，并分析處理船舶系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

　　在工作的過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)海底影像的清晰度很難滿足需求，而且缺乏精準(zhǔn)的測(cè)量技術(shù)。于是，他便帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)研發(fā)了ULS水下激光掃描系統(tǒng)，于2007年創(chuàng)立了2G Robotics公司。如今，該公司已經(jīng)開發(fā)了50余種水下掃描系統(tǒng)，其產(chǎn)品已被世界各地的客戶廣泛采用。

　　如何實(shí)現(xiàn)水下三維激光掃描?

　　由于水是特殊的環(huán)境，水對(duì)光的吸收和散射非常嚴(yán)重，光在水中傳播時(shí)衰減很大。

　　對(duì)于水下光傳感系統(tǒng)，接收到的從目標(biāo)反射的光信號(hào)要受到接收系統(tǒng)自身的等值噪聲功率的限制，影響了水下成像的能見(jiàn)度，因而影響了成像質(zhì)量。特定的激光掃描儀和接收器能夠破解這樣的難題。三維激光掃描儀的工作原理是，采用受控光源，掃描接收探測(cè)方式，光源與接收裝置處于不同的位置，以一定的規(guī)律進(jìn)行掃描，依次接收信號(hào)，進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)清晰的水下三維成像。

　　2G Robotics公司提供高清晰度的水下影像以及水下測(cè)量技術(shù)，致力于用先進(jìn)的技術(shù)和解決方案，滿足客戶對(duì)海洋測(cè)繪的各類需求。得益于吉列姆在海洋工程領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，2G Robotics公司得以成功地開發(fā)出了高分辨率的水下掃描儀系統(tǒng)。據(jù)吉列姆表示，ULS系統(tǒng)包括三大模塊，可以滿足短程、中程、遠(yuǎn)程等各個(gè)范圍的水下測(cè)繪工作，諸如水下機(jī)器人、自主水下航行器或是潛水員都可以輕松部署這些系統(tǒng)。

　　“我們的產(chǎn)品基本上都能滿足客戶的需求，一旦客戶對(duì)水下作業(yè)提出了更高的要求，或者水下環(huán)境有諸多限制時(shí)，我們也能與客戶通力合作，積極開發(fā)出更創(chuàng)新、更優(yōu)化的解決方案，”吉列姆這樣表示。2G Robotics公司就曾與ADUS DeepOcean公司和C&C科技公司開展合作，為其研發(fā)定制出了適合其水下工程特殊需求的掃描產(chǎn)品。

　　水下三維激光掃描儀能做什么?

　　吉列姆表示，它們能夠用來(lái)檢測(cè)水下管線、系船鏈、供水隧洞、水井以及海岸護(hù)堤等水務(wù)設(shè)施的安全，也能用來(lái)進(jìn)行水下管道橢圓度的測(cè)量、混凝土打樁測(cè)量、監(jiān)測(cè)冰蓋形成、船體的檢查、評(píng)估漁船的性能，提供水下歷史遺跡的3D考古數(shù)據(jù)，以及開展海洋生物調(diào)查。

　　吉列姆認(rèn)為，水下激光掃描設(shè)備主要應(yīng)用于民用技術(shù)設(shè)施建筑、水力發(fā)電、海底考古、核能、近海油氣、海洋研究與教育，以及配水系統(tǒng)這七大領(lǐng)域，而近海行業(yè)則是公司主要關(guān)注的領(lǐng)域，為之提供管線測(cè)量和勘測(cè)業(yè)務(wù)，一方面保證了水下操作的安全性，另一方面能夠提供高精準(zhǔn)信息，重要的是，還能通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免了石油泄漏引發(fā)的環(huán)境危機(jī)。

　　“2G Robotics公司將始終致力于研發(fā)海底測(cè)繪技術(shù)，持續(xù)改進(jìn)水下掃描儀設(shè)備，提升產(chǎn)品性能，”吉列姆表示，其最新產(chǎn)品ULS-500也將以更光的掃描范圍、提升的同步相機(jī)迅速問(wèn)世。

　　水下測(cè)繪，地理信息產(chǎn)業(yè)的藍(lán)海

　　實(shí)際上，除了激光掃描三維技術(shù)，水下測(cè)繪還可以采用紋影管成像激光雷達(dá)(STIL)技術(shù)，但該技術(shù)并不夠成熟。

　　盡管在我國(guó)的“十一五”國(guó)家高技術(shù)(863計(jì)劃)中曾將水下激光掃描技術(shù)列入重點(diǎn)研究課題，但技術(shù)成果轉(zhuǎn)換率還很低，水下測(cè)繪產(chǎn)品也主要依靠國(guó)外進(jìn)口。雖說(shuō)我國(guó)的測(cè)繪產(chǎn)品已是行銷全世界，但不得不正視這樣一個(gè)局面，高端測(cè)繪產(chǎn)品的研發(fā)還不是我們的強(qiáng)項(xiàng)。面對(duì)中低端測(cè)繪產(chǎn)品利潤(rùn)空間逐漸被擠壓的局面，國(guó)內(nèi)地理信息企業(yè)也許需要下大氣力開發(fā)水下測(cè)繪領(lǐng)域產(chǎn)品，趁著這還是一片藍(lán)海。