三維激光掃描技術是近年來出現的新技術,在國內越來越引起研究領域的關注。它利用激光測距的原理,通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息,可快速復建出被測目標的三維模型及線、面、體等各種圖件數據。激光雷達作為主動式遙感技術的一個主要分支,具有不依賴于太陽輻射、穿透性強等優勢,該技術應用到公路設計方面,可以有效地應用于工程可行性研究、初步設計、施工圖設計和BIM設計等階段。
那接下來我們就以廣西某城鎮為案例,給大家詳細介紹作業流程。
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測區概況
項目測區面積大約40公里,屬于典型的喀斯特地貌,測區為帶狀沿山谷分布,兩側多高山峽谷,測區******垂直落差較大。本項目地形復雜、植被茂密,對于無人機航飛和后續的數據處理提出了很大的挑戰。
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設備選取
掛載平臺:大疆經緯M300 RTK 航測負載:禪思DJI L1
方案組合優勢:禪思L1集成 Livox 激光雷達模塊、高精度慣導、測繪相機、三軸云臺等模塊,搭配經緯M300 RTK和大疆智圖,形成一體化解決方案,輕松實現全天候、高效率實時三維數據獲取以及復雜場景下L1能夠穿透桉樹人工林獲取地面數據的高精度后處理重建。
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項目實施
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外業航飛概況
本項目植被樹木茂密,航測相機難以獲取到地面數據,我們使用機載激光雷達相機來獲取地面點。大疆L1激光支持3次回波、測量距離450 m(反射率80%,0 klx) /190m(反射率 10%,100 klx)、有效點云數據率240,000 點/秒;激光點有較大概率能打到地面。根據項目要求,我們設置作業飛行高度80米,飛行速度8m/秒,旁向重疊率50%。在遙控器調整相機參數為快門1/1000,白平衡選擇晴天、ISO設置為自動。
航線參數設置
航線整體預覽
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由于測區路線較長、地理環境復雜,起飛地點比較困難,同時綜合考量電池續航以及飛機信號等因素,任務起點位置我們選擇在項目區域的右下角的山頂開始。***終航飛了120多個架次,采集數據大約500G大小。
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航飛數據處理
本次數據處理采用大疆智圖軟件單機版進行計算,由于數據量比較大,所以采用分段進行處理。進行添加數據、設置點云有效距離、打開點云精度優化、選擇輸出坐標、選擇成果格式操作流程。
點云的后期處理采用LiDAR360軟件,進行點云去噪、平滑、地面點分類、點云生成等高線等操作處理。
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點云效果截圖
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項目總結
以DJI L1激光雷達的多回波,高效率,高精度的特點 ,再配合點云后處理軟件可以一鍵濾除地表植被,快速生成DEM,等高線成果數據,大幅度提高了內外業的效率。