测深系统一般可以获得8m×8m密度的测深数据，在降低飞行高度的情况下可获得2m×2m甚至更密的数据，测深精度能满足IHO S-44一级测深标准。

1.最大穿透深度

相对于声波，激光在水中吸收较快，机载LiDAR测深系统一般最大仅能探测几十米的水深。最大穿透深度是衡量测深系统性能的一项重要指标，系统测深能力主要取决于水质参数和系统参数（如航高、接收视场角等）。系统理论最大探测深度可表达为：

式中，Pb为背景光功率，Γ为海水有效衰减系数，Pm是一个系统参量，其值可表达为：

式中，PL为激光峰值功率，R为海底反射率，A为接收面积，η为接收效率，H为航高（刘士峰，1999）。Pb和Γ取决于海区自然条件与海水特性，背景噪声Pb与阳光有关。

上式计算的最大穿透深度仅仅是理论上的，首先背景光信号功率不易估计，其次海底反射率随海底状况的不同也有很大变化。实际中，一般多用塞齐盘透明度（Secchi Disc Depth）来推算激光最大穿透深度，塞齐盘透明度是通过塞氏盘法测定的，即利用一个白色圆盘逐渐沉入水中，直至刚好看不到盘面白色时记录的深度。一般认为，对于典型的机载LiDAR测深系统，在清水中（塞齐盘透明度＞8m），激光最大穿透深度为2～3倍塞齐盘透明度，在浑浊的海水中，激光最大穿透深度为塞齐盘透明度的3～5倍（李松，2002）。目前机载LiDAR测深系统的测深能力最大可达80m（王越，2014），一般在50m左右，测深精度在0.3m以内。当然，浑水影响系统最大探测深度，反过来，利用其最大探测深度也可反演海水浑浊度，其成果对环境保护部门非常有用。

2.最浅探测深度

对于机载LiDAR测深系统，由于激光脉冲宽度的限制以及近水面区域反向散射信号的叠加，在极浅区域，海表面和海底信号将“混叠”在一起，无法辨认是海表面信号还是海底信号，从而使其存在最浅探测深度。要想实现高精度的陆海无缝拼接测量，机载LiDAR测深系统必须具备良好的最浅水深探测能力。对海岸带测绘等浅海测量应用来说，机载LiDAR测深系统的一个重要指标是最浅探测深度。能够得到较浅的水深，对于研究海岸带变化、沙滩变迁等具有重要作用。随着科技的发展，系统最浅水深探测能力已经从最初的2m提高到目前的0.2m、0.15m。现阶段，加拿大Optech公司研发的CZMIL系统的最小探测深度达到0.15m。

提高机载LiDAR测深系统的最浅探测能力，关键问题在于如何从叠加的回波信号中准确分离海表面和海底反射信号。目前的主要解决办法是采用窄激光脉冲、高速探测器，小接收视场角、窄带干涉滤光片和正交偏振方式接收信号，这样可以改善海表和海底反射信号的叠加（姚春华等，2004），使信号分离变得相对简单，从而降低了系统的最小探测深度。(www.daowen.com)

3.测点密度

测点密度是数据质量优劣的一个关键影响因素。机载激光测深点密度ρ（每平方米测点个数）可表示成：

式中，r为激光重复频率；v为飞机飞行速度；H为飞机航高；φ为扫描角度；θ为波束天底角。

在一定的飞行高度、速度和扫描角条件下，激光的重复频率与测点密度成正比。可见，在机载激光测深系统中，激光器的重复频率是一个非常重要的系统参数，它直接影响到系统的测量点间隔大小。因此，研制大功率高重复频率激光器是提高测深点密度的有效方法，但也是难点。现阶段机载LiDAR测深激光重复频率已达到550kHz，测深点密度达到了0.12m×0.12m（69 points/m2）。

4.测深精度

测深精度是海底地形测量或水深测量重中之重的参数。2009年8月，瑞典Airborne Hydrography AB（AHAB）公司进行了机载LiDAR与多波束测深比对实验，为两系统的测深精度比较及分析提供了宝贵的数据资源。

实验中，机载LiDAR测深采用Hawk Eye II系统，测深频率为4kHz，水深测量精度为0.25m（RMS），最大探测深度为2～3倍圆盘透明度，飞行高度为250m时，测深点密度能够达到1.8m×1.8m；多波束测深采用Simrad EM系统。为了确保环境因素和天气状况的影响相等，实验在相同海域、相同时间段进行，然后对机载LiDAR和多波束获得的水深数据进行定量比对。通过分析得出结论：Hawk Eye II采集的数据与多波束测深数据基本吻合，两系统采集的水深差异大部分集中在10cm之内（图8-12），表明机载LiDAR测深能够满足海洋测绘的精度要求。

图8-12　机载LiDAR与多波束的浅水测深精度比对（AHAB，2010）