本研究采用瑞士EBee-RTK无人机，测量时间为2019年5月18日10点，该时段天气晴朗无风，设计航向重叠度80％，旁向重叠度75％，地面分辨率0.03cm。设计工况下，航拍高度为150m，航拍面积为0.3m2。航拍过程采用布设相控点的方式，无需在已知控制点上布设基站，设置6个相控点，相控点平面误差为0.02m，高程误差为0.05m。
完成航拍作业后，将无人机外业航拍照片及飞行姿态测量系统（POS）数据导出，瑞士EBee-RTK无人机采集的POS数据不能自动写入到照片中，需要手动在后处理软件PIX4D中进行对应添加。然后进行初步空中三角测量，之后将采集的相控点刺在对应的无人机照片上，反复进行刺点优化达到精度要求后，进行PIX4D软件自动化运算及数字正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）成果输出，最后将输出的成果加入EPS三维测图软件中进行数据提取及测绘成果输出。无人机航测数据处理流程见图3。
图3 无人机数据处理流程
⑶三维激光扫描
三维激光扫描技术是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量地采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。
扫描仪本身含有扫描系统和激光测距系统，同时也含有控制和矫正系统及集成电荷耦合器件（CCD）。仪器工作时，通过测量水平角的反射镜和测量天顶距的反射镜一起有序旋转，将激光脉冲依次扫过被测量的区域，测量每个激光脉冲的空间距离及扫描激光脉冲的水平角度和天顶距离，最后通过计算其坐标的方法得到被测量区域的三维坐标。
采用FARO Focus3D X330相位扫描仪进行测扫作业。外业扫描时无需在已知控制点架设仪器，而是将扫描仪进行初步整平，直接架设在任意位置，在扫描仪两侧放置6个测量标靶，标靶距离扫描测站约30m，每次更换扫描仪位置时标靶同步进行传递，后期通过靶球拼接处理。单次扫描时间为8min，90％不光滑反射表面上在户外阴天环境中扫描距离为0.6～330.0m，在10、25m时测距误差为±2mm。本次扫描布设两条扫描测线将研究区分为两部分，扫描间距为60m，布设成交叉向前扫描形式。
将扫描仪测扫出来的“fls”格式数据导入后处理软件Trimble Real Wors中，先进行噪点剔除，然后使用重叠度算法进行自动化拼接。由于FARO Focus3D X330扫描仪采集的点云数据只具有相对坐标，需要手动在后处理软件中添加布设的控制点坐标，整体点云数据拼接完成后，使用软件中的地理坐标转换，参照布设的控制点坐标，将扫描仪测扫的相对坐标转换成CGCS2000坐标，最后将点云数据导入EPS三维测图软件中进行数据提取及测绘成果输出。扫描仪数据处理流程见图4。
图4 扫描仪数据处理流程
为获取完整的地形点云数据，三维激光扫描过程需经过多站扫描拼接，采用RTK进行控制测量、布设并测量标靶，精确扫描标靶，基于标靶进行内业测站间拼接和坐标转换，从而得到大地坐标系下地形的点云数据，扫描作业过程较繁琐。
二、结果与讨论
参考《海洋工程地形测量规范》相关规定，干出滩测量的高程误差限为0.200m，平面误差根据测量比例尺，中误差不应大于图上1.000mm。考虑到实践中，沙滩剖面地形测量比例尺一般为1∶200，按照1∶200测量的精度检验标准，则要求平面定位中误差不得超过0.200m。
⒈航拍及扫描数据与实测数据比对分析
将无人机航摄获取的DOM及DEM成果及三维激光扫描仪获取的点云成果分别导入EＰＳ软件中，在EPS中载入人工实测的40个测点坐标，利用软件提取功能分别获取平面位置最接近人工实测点的40个无人机及三维激光扫描仪成果数据，与RTK测量点数据进行对比，对比结果见表1、表2(略），各检查点平面偏差和高程互差离散情况分别见图5、图6。
图5 各检查点平面距离偏差离散图
图6 各检查点高程互差离散图
将无人机航拍DOM数据与5条剖面40个检查点的实测数据进行对比，结果显示，平面坐标偏差均较小，平面位置误差在0.001～0.029m之间，中误差为0.019m，平面精度满足1∶200比例尺的沙滩剖面地形测量精度的要求。无人机航拍DEM数据高程误差在－0.697～0.086m之间，中误差为0.313m，误差落在±0.200m范围内的有20个，占比为50％；90％的对比点中，无人机航拍获取的高程值大于人工测量高程，高程互差体现为负值。
三维激光扫描仪数据与5条剖面40个检查点的实测数据对比结果显示，平面位置误差在0.002～0.018m之间，中误差为0.011m，均小于0.200m。高程误差在－0.315～0.014m之间，中误差为0.132m，高程误差落在±0.200m范围内的有35个，占比为87.5％；67.5％的对比点中，扫描仪获取的高程值大于人工测量高程，高程互差体现为负值。
