四川大面积地形测绘,禅思L2高效采集高精度数据
近年来,使用无人机搭载激光雷达获取地理信息数据,已经成为农田勘察、耕地设计规划的重要手段。然而,大面积、地形复杂的点云数据采集,依然存在诸多挑战。
阆中市位于四川盆地东北部,为确认耕地位置、面积、耕地要素,并对低质量耕地进行设计,在阆中市规划设计院的主导下,大疆行业合作伙伴某某科技公司对区域内182平方公里土地进行数据采集。
测区范围图
根据要求,本次任务正射影像数据需满足5cm分辨率;点云数据裸露地面达到5cm高程精度,林下达到15cm高程精度,整体达到10cm的高程精度。经过综合考虑,外业采用M350 RTK+L2激光雷达,内业通过大疆智图进行点云数据处理。
182平方公里大面积测绘,两山夹一沟,地形复杂
蜀道之难,难于上青天。阆中市位于川中丘陵区向川北低山区过渡地带,东西北部高,中南部低。本次测区面积多达182平方公里,且大部分区域为堰尾槽状地形。
两山夹一沟,无人机信号遮挡严重;区域内较多跨山跨沟的输电线,作业风险性高,这要求设置较高的航高保障飞行安全,同时保持作业精度。
测区整体处于农村,以林地、田块等要素组成,其中林地多为茂密的柏树林。想要获取高精度林下点数据,对激光雷达穿透植被的能力提出很高要求。
此外,该项目工期较短,区域内天气不稳定,早起大雾,同时降雨频繁,有效作业时间受限,需采用高效率设备,保证完成外业任务。
分为7大区块作业,M350 RTK+L2仿地飞行
由于测区面积大,项目组根据地形情况,将区域分为7大区块。其中第1、2、3、4、7区块面积约16-20平方公里,5、6区块面积约47平方公里。
同时,根据各区块的山势走向,项目组再沿山脊线进行划分小区块,各小区块面积约1-2.5平方公里。
测区堰尾槽内地势变化加剧、川东北地形复杂,须采用仿地飞行的方式进行作业。而网络下载的DEM数据可能存在较大误差,项目组利用DJI L2可见光相机,对部分高落差、电线密集区域进行建图航拍,获取DSM数据,实现精准仿地作业。
航高180m,航速10m/s,L2高效率、高精度得到验证
为避免数据空洞,航线规划需垂直等高线。DJI L2最大点云发射率可达24万点/秒,光斑更小,可穿透当地茂密的柏树林植被。项目采用重复扫描方式,激光雷达进行更均匀、精度更高的扫描,满足项目高精度的测绘要求。
DJI L2量程较L1提升30%,保障作业效率和安全性。项目组设置航高为180m,航线速度10m/s,云台角度-90°,激光雷达旁向重叠率20%,可见光航向重叠率70%,等时间隔拍照。在遥控器上,项目组采用点云/可见光分屏实时显示模式,直观呈现作业效果。
在工期紧张的情况下,L2无需惯导预热,开机即作业,提升效率。阆中市地形复杂,现场开启点云实时预览功能,采用真彩点云实时着色模式,实时查看点云数据。同时,开启激光测距功能,获取雷达模块与画面中心物体的距离信息,为飞行安全保驾护航。
大疆智图一键处理,项目精度达1:500
此次外业任务中,L2单架次作业面积为1.5-2平方公里,每天飞行8-10架次,作业16-20平方公里。最终,无人机累计92个架次完成外业采集,获取1TB的外业数据。山区RTK信号不稳定,项目全部采用云PPK处理,通过大疆智图匹配离线基站数据,重建高精度模型。
内业处理上,将点云数据导入大疆智图,一键直接生成标准格式的三维点云,并通过地面点分类输出DEM数字高程模型。最终通过精度控制与检查功能分析点云质量,裸露地面高程精度达5cm,林下点精度优于15cm,满足项目方要求。
项目组使用大疆智图最新版本的点云剖面功能,分析查看点云厚度、地面点等情况。
在阆中市地形测量项目中,面对大面积、地形复杂、精度要求高、工期紧的挑战,L2激光雷达表现优异,在安全可靠、高效作业的同时保持了厘米级的高精度。
以往,业内采集激光点云数据,只能通过直升机搭载激光雷达,价格昂贵动辄百万、产品集成度低、可靠性较差、使用难度大。而采用M350 RTK搭载L2激光雷达外业,并配合大疆智图内业的一体化解决方案,不仅成本大幅减少,而且兼具效率与精度,为测绘带来全新思路。大疆行业应用也将持续为测绘行业提供创新的解决方案,将平民化航测进行到底。
附大疆智图V3.9.2版本更新说明
【新增】
·支持激光雷达点云重建任务成果的剖面查看。
·支持调整果树场景下农业应用生成三维航线的航点高度。
【问题修复】
·修复V3.9.0版本激光雷达点云任务未读取原始数据中的.LDR~1等文件导致成果缺失的问题。
【注意事项】
·V3.5.0及以上版本创建的七参数转换和使用新增部分国家坐标系重建任务,如返回V3.4.4及之前版本查看,任务成果无法正常显示和使用标注测量功能。
·V3.8.0版本及以后,官网免费试用许可证使用激光雷达点云重建任务收费功能时最大导入素材不可超过8G。
·V3.9.0版本及以后,必须具备NVIDIA显卡,否则无法获取许可证。
·激光雷达点云任务的PPK解算功能必须联网使用,请在拍摄/扫描素材后三个月内进行解算。
更新日期:2023年10月24日