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云雀 + CW-25E = 高效率 1:500 地形测绘
发布时间:2022-03-28     来源:     作者: 北科天绘      浏览:13924次

随着社会经济的快速发展,与人们安全意识的不断提升,使得地形测绘工程成为了社会各界广泛关注的问题,这也对地形测绘工程提出了更高的要求。同时,从另一方面来说,地形测绘工程也在一定程度上代表着一座城市的发展进程。

项目背景

测区位于四川省阆中市某处丘陵山,山林密布,地貌复杂,测区范围内地势起伏大,树木遮盖度大,普通数字航空摄影和传统测量难度大,很难进行全面观测,传统的人工测量技术或航测技术获取的地形测绘成果存在精细化程度低、作业周期长等问题,需投入大量人力物力。而使用机载激光雷达进行地形测绘,能快速、高效的获取高精度的点云数据,通过地面点云数据构建数字高程模型(DEM),根据DEM可提取大量的地表形态信息,可用于绘制等高线等。


项目要求

此次项目时间紧任务重,需要得到1:500地形图、高程精度优于5cm、点密度大于16个/m²、构建DEM、生成等高线。

考虑飞行速度和高度、飞机的续航时间、测区的地势起伏等因素。项目以纵横垂起固定翼CW-25E为飞行平台,搭载云雀激光雷达系统,凭借激光雷达多回波特性穿透植被冠层,提取高精度DEM,进而快速生成地形图。

作业安排


航高350m/间隔300m/往返飞行,飞行速度72km/h;设置点频180KHz、转速3000r/min;可满足1:500大比例尺地形测绘。

云雀激光雷达系统优势

云雀激光雷达系统由AK-1500激光雷达、组合惯性导航系统、数字相机和电源组成。全系统重量约为3.5kg-5.5kg,因此适用于大多数飞行平台,它具有以下优势:

图:部分雷达参数

实际作业效率

数据成果展示

【1】通过北科天绘自主研发的集成软件StarSolve,1.5小时完成飞行轨迹与原始点云融合解算。


【2】进行点云去噪等操作流程后,得到原始数据如图所示:


【3】客户针对点云做出高程验证,验证结果如下图所示;可以看到高程各项误差2.68cm。满足1:500比例尺测图需求。


图:高程精度验证

【4】云雀具有四回波的特性,能够穿透植被,获取更多连续的地面点,更精确的构建地面模型。植被穿透效果如图所示:


图:穿透植被效果

【5】高密度点云可以更加精确地选择特征点与表达地表地形。基于去噪后的点云,首先人工干预精细分类以获取准确的地表点云数据,然后基于地表点数据,通过软件自动生成高精度的DEM。


图:DEM

【6】对DEM数据进行裁剪,提取需要范围内的数据,生成等高线。


图:通过DEM生成等高线

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