三維激光掃描技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)，在國(guó)內(nèi)越來越引起研究領(lǐng)域的關(guān)注。它利用激光測(cè)距的原理，通過記錄被測(cè)物體表面大量的密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速?gòu)?fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。激光雷達(dá)作為主動(dòng)式遙感技術(shù)的一個(gè)主要分支，具有不依賴于太陽輻射、穿透性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)應(yīng)用到公路設(shè)計(jì)方面，可以有效地應(yīng)用于工程可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)和BIM設(shè)計(jì)等階段。

那接下來我們就以廣西某城鎮(zhèn)為案例，給大家詳細(xì)介紹作業(yè)流程。

01

測(cè)區(qū)概況

項(xiàng)目測(cè)區(qū)面積大約40公里，屬于典型的喀斯特地貌，測(cè)區(qū)為帶狀沿山谷分布，兩側(cè)多高山峽谷，測(cè)區(qū)******垂直落差較大。本項(xiàng)目地形復(fù)雜、植被茂密，對(duì)于無人機(jī)航飛和后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提出了很大的挑戰(zhàn)。

02

設(shè)備選取 

掛載平臺(tái)：大疆經(jīng)緯M300 RTK   航測(cè)負(fù)載：禪思DJI L1

方案組合優(yōu)勢(shì)：禪思L1集成 Livox 激光雷達(dá)模塊、高精度慣導(dǎo)、測(cè)繪相機(jī)、三軸云臺(tái)等模塊，搭配經(jīng)緯M300 RTK和大疆智圖，形成一體化解決方案，輕松實(shí)現(xiàn)全天候、高效率實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)獲取以及復(fù)雜場(chǎng)景下L1能夠穿透桉樹人工林獲取地面數(shù)據(jù)的高精度后處理重建。

03

項(xiàng)目實(shí)施

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外業(yè)航飛概況

本項(xiàng)目植被樹木茂密，航測(cè)相機(jī)難以獲取到地面數(shù)據(jù)，我們使用機(jī)載激光雷達(dá)相機(jī)來獲取地面點(diǎn)。大疆L1激光支持3次回波、測(cè)量距離450 m(反射率80%，0 klx) /190m(反射率 10%，100 klx)、有效點(diǎn)云數(shù)據(jù)率240,000 點(diǎn)/秒；激光點(diǎn)有較大概率能打到地面。根據(jù)項(xiàng)目要求，我們?cè)O(shè)置作業(yè)飛行高度80米，飛行速度8m/秒，旁向重疊率50%。在遙控器調(diào)整相機(jī)參數(shù)為快門1/1000，白平衡選擇晴天、ISO設(shè)置為自動(dòng)。

航線參數(shù)設(shè)置

航線整體預(yù)覽

打開真采上色按鈕

由于測(cè)區(qū)路線較長(zhǎng)、地理環(huán)境復(fù)雜，起飛地點(diǎn)比較困難，同時(shí)綜合考量電池續(xù)航以及飛機(jī)信號(hào)等因素，任務(wù)起點(diǎn)位置我們選擇在項(xiàng)目區(qū)域的右下角的山頂開始。***終航飛了120多個(gè)架次，采集數(shù)據(jù)大約500G大小。

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航飛數(shù)據(jù)處理

本次數(shù)據(jù)處理采用大疆智圖軟件單機(jī)版進(jìn)行計(jì)算，由于數(shù)據(jù)量比較大，所以采用分段進(jìn)行處理。進(jìn)行添加數(shù)據(jù)、設(shè)置點(diǎn)云有效距離、打開點(diǎn)云精度優(yōu)化、選擇輸出坐標(biāo)、選擇成果格式操作流程。

點(diǎn)云的后期處理采用LiDAR360軟件，進(jìn)行點(diǎn)云去噪、平滑、地面點(diǎn)分類、點(diǎn)云生成等高線等操作處理。

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點(diǎn)云效果截圖

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項(xiàng)目總結(jié)

以DJI L1激光雷達(dá)的多回波，高效率，高精度的特點(diǎn) ，再配合點(diǎn)云后處理軟件可以一鍵濾除地表植被，快速生成DEM，等高線成果數(shù)據(jù)，大幅度提高了內(nèi)外業(yè)的效率。