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 L2z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。z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。z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z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,G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z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