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2021 新品 mdLiDAR1000HR 案例 | 获取溪流和周边区域的高分辨率点云

转载 2021-05-26 11:37 镁科众思 来源: 镁科众思
镁科众思科技(佛山)有限公司

近期,美国Navigation Electronics公司的无人机系统销售和支持主管Ross Kenney(罗斯·肯尼)使用款新的mdLiDAR1000HR aaS系统开展了一次覆盖1800英亩(约7.28平方公里)的测绘项目。该项目为期3天,共飞行28个架次。复制打开链接,查看该测量项目创建的点云:https://www.microdrones.com/en/datasets/lidar/mdlidar1000hr-1800ac/测区包含两块私属土地上一条小溪周围的沉积物。

测区位于一个建筑工地的下游。建筑项目正处于施工期,现场堆放了一些材料。不幸的是,这些材料被暴雨冲到了建筑工地下游,沉积在私属土地上,影响了土地所有者的使用。在其中一块土地上,沉积物导致草皮农场主的种植面积减少了;在另一块土地上,它导致牧场主的牧草面积减少了。业主需要通过精确的测量来评估和量化沉积物总量。考虑到该地区的面积、高程变化及基础不稳定,传统测绘方法成本高,耗时长。此外,若使用传统方法全面分析有多少沉积物,还需要额外拍摄GPS照片。Kenney和 Navigation Electronics 团队一致认为,这是一个使用全新mdLiDAR1000HR aaS系统的经典场景,可以验证其分辨率是否足以计算沉积物体积。Kenney介绍:“我们刚刚获取了新款 mdLiDAR1000HR aaS 系统,非常好奇它在这种环境中的表现。”

每个项目都是通过Microdrones的“计划、飞行、处理和展示”工作流程进行的。任务和飞行准备细节,以及每次飞行的飞行参数和数据采集都将接受检查。

该项目涉及两块独立的土地,一块面积为1200英亩(约4.86平方公里),另一块600英亩(约2.43平方公里)。测量这两块总计1800英亩(约7.28平方公里)的土地历时三天,飞行了28个架次。Kenny介绍:“每次飞行的覆盖面积约为60英亩(约0.24平方公里),飞行时间约为25至30分钟。在所有飞行中,最长一次持续了29分16秒。”在所有飞行中,mdLidar1000HR aaS的飞行高度为50米,重叠度50%,飞行速度为每秒5米。由此生成的点密度为每平方米280多个点。

原始点云通过 Microdrones系统配备的mdInfinity数据软件平台进行处理,使用了几个数据处理模块:轨迹处理、地理定位定向、精度增强(及降噪),从而确保点云的准确度和精度。使用mdInfinity地面分类模块还可以移除植被,进一步处理裸地数据,用于创建数字地形模型。

在完成1800英亩测区的测量和数据处理流程后,Kenney创建了一个完整的表面模型:mdLiDAR1000HR aaS能够提供探测沉积物所需的信息和数据。Kenney指出:“看看溪流两岸的界线多么明显,这里有个蓝色区域,可以看到高度变化,所有沉积物都在此处。”

为了获得LiDAR地表图相对于GNSS点(探测器在现场拍摄所得)的精度评估,Kenney将GNSS位置数据与点云进行了比较,得出了令人印象深刻的结果。Kenney解释说:“在70张校验照片中,对所有这些点求平均值后,你将发现垂直方向的总体精度平均在0.05到0.10英尺之间。就是说在该特定区域,垂直精度达到了1.5厘米到3厘米。能用这种成本的无人机测量系统达到这种精度,是非常惊人的。”

Kenney还指出,新款mdLiDAR1000HR能够提供更大的覆盖范围和视角。“在70米高度,mdLiDAR1000HR可以覆盖100米宽的地面区域,也就是一个足球场的长度。它在效率方面取得了突破。根据我们在这个项目中看到的结果,它的效率达到旧系统的数倍。”

mdLiDAR1000HR能够基于16线扫描技术收集高密度数据。与单线激光雷达相比,它更快、更高效。它配备90°视场角,获得更高的点密度和树冠穿透能力。因此在数据后处理过程中,地面分类程序的执行精度比低密度点云更高。通过mdInfinity数据平台,用户可创建逐层校准流程,不仅提高点云精度,还能过滤LiDAR数据来提高点云质量,从而实现比同类产品更佳的点云精度和准确性。

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