案例 | mdLiDAR3000LR方案应用于内蒙古某露天矿及矿上铁路实测案例
转载 2020-07-24 13:47 镁科众思市场部 来源：Microdrones
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近日，Microdrones（镁科众思）接到某矿业集团项目，使用无人机机载LiDAR（激光雷达）对其位于内蒙古某露天矿的排土场、露天矿坑以及矿上铁路进行空中测量。应用需求：1.测量排土场和露天矿坑2. 测量矿上铁路数据要求：客户要求测量精度优于5cm。应用难点：现场风很大，对飞机的姿态和飞行安全提出了挑战；测区高低落差大，从排土场最高处到煤矿最低处，高差约200m，对LiDAR的测距性能提出了挑战；现场多为土质地面和煤层，无法找到有效的特征点。使用RTK采集检核点，精度一般，会影响整体的精度分析。
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使用设备：mdLiDAR3000LR实施方案Microdrones端对端工作流程：
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项目第一部分：测量排土场和露天矿坑航线规划飞行团队使用mdLiDAR3000LR对露天矿的排土场和露天矿坑进行空中测量。
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现场照片：
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航测实施我们在演示区域飞行了2个架次，采集了GNSS数据、机载激光雷达原始数据和惯导数据。经过处理得到了该区域的精确数字三维点云：点云覆盖面积1.858平方公里，点云密度约为每平方米156个点。为了正确评估测绘成果的准确度，Microdrones采用以下方法：使用Global Mapper软件，导入数字三维点云。使用Global Mapper软件，在正射影像上采集所有地面检查点（1个Smart target，45分钟，精度优于CORS；其他点使用CORS测量）的坐标。将地面检查点坐标与航测数据后处理得到的坐标进行比较，统计误差。
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准确度和精度分析
在基于 Global Mapper 的三维点云的独立精度检测中，我们可以发现 Z 方向的均方根误差为 1.9cm。改进及分析：由于没有携带硬质标靶，在现场寻找特征点进行采集，地面较松软，对高程精度有一定的影响；由于使用CORS进行测量，RTK本身就有一定的误差。
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点云成果展示测区点云成果全景图
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2）着色点云成果
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3）点云切片立面数据展示
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4）点云DSM成果
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点云DSM成果局部图
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5）数字等高线成果
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项目第二部分：测量矿上铁路航线规划 飞行团队使用mdLiDAR3000LR对露天矿的矿上铁路进行空中测量。
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现场照片：
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精度分析在基于 Global Mapper 的三维点云的独立精度检测中，我们可以发现 Z 方向的均方根误差为 3cm。
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亮点分析：
在不采集相控点的情况下，进行带状测绘（往返一次），这对无人机LiDAR系统提出了很高的要求。数据成果的高程误差只有3cm，成功体现了mdLiDAR系统的高精度、高集成度的优势。点云成果展示1）点云DSM成果
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2) 单条铁轨点云切片立面数据展示
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3) 多条铁轨点云切片立面数据展示
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项目结论成果精度高（排土场Z方向均方根误差优于2.0cm，铁道带状测绘Z方向均方根误差优于3.0cm），数据连贯，无断层。飞行结束后，15分钟可得到点云数据。生产效率远超传统测绘方式，省时省力。生产安全性、时效性超越传统矿区测绘方式，测量人员无需进入采矿区域，在不影响正常生产的前提进行测绘，同时保证了正常生产和测量人员的安全。对于露天矿边坡滑坡、塌陷等特殊地形测量，能够完全避免测量人员进入危险环境，但能够及时获取准确的地形数据。带状测绘方案以其优秀的效率和精度，给铁路测量、巡检提供了一个更优方案。
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