林業(yè)作為維護生態(tài)平衡和保護環(huán)境的關鍵領域，其科學管理和合理利用是當前林業(yè)工作的重中之重。林業(yè)調查旨在全面了解當前林業(yè)資源的狀況，其中林地地形測量是林業(yè)調查的基礎工作。通過對林地地形的準確測量，可獲取森林的地理位置、面積、地貌、植被分布等詳細信息，為制定科學的林業(yè)規(guī)劃和管理方案提供基礎數(shù)據(jù)。

一、項目背景

項目位于廣西某產(chǎn)業(yè)園附近的山區(qū)林地，總共面積1km2，該林地植被茂密，測區(qū)環(huán)境如下圖。業(yè)主要求采集貼近園區(qū)的小片林地地形數(shù)據(jù)，用于后續(xù)園區(qū)規(guī)劃。

二、痛點分析

該項目所在林地多灌木，大部分區(qū)域人員無法直接進入，以致需人攜帶進入的常規(guī)測量設備無法使用。

三、實施方案

根據(jù)地形特點，采用大疆M350無人機搭載中海達輕小型機載激光測量系統(tǒng)，可減少對林地植被的直接接觸和破壞，快速有效獲取高精度的地形數(shù)據(jù)。

中海達輕小型機載激光測量系統(tǒng)

1. 大疆伴侶完美適配，轉動半圈就搞定，像裝相機一樣簡單。

2. 具有360°視場角，掃描幅寬大，重疊率要求低，無需像控點，外業(yè)效率高。

3. Hi-LiDAR 后處理軟件。軌跡解算、數(shù)據(jù)融合、點云優(yōu)化、質量檢查、DEM精編、等高線制作、斷面等功能一鍵處理，降低80%人工操作，一平方半小時即可出點云模型，內(nèi)業(yè)作業(yè)更加簡單、高效。

4. 具有良好的植被穿透性，可有效獲取植被以下的地形數(shù)據(jù)，是目前山區(qū)林地地形測量最有效的方式。

5. 航空攝影相機，HD畫質表現(xiàn)。2600W超高分辨率，輕松獲得高質量彩色點云和正射影像成果。

四、作業(yè)過程

1.現(xiàn)場勘測與準備

在開始測量之前，需要對測量區(qū)域進行現(xiàn)場勘測，了解地形的特點、障礙物的分布等。同時，準備好激光雷達設備，并確定測量的區(qū)域和目標。選擇合適的測量區(qū)域和分辨率，以滿足測量的需求。

航線規(guī)劃情況：

采用WPM自動規(guī)劃仿地航線，規(guī)劃時間三分鐘內(nèi)，設置航高：100米，航速：8m/s，重疊率40%，航線總計長度為12km，航線時間25分鐘，采用一個架次飛完。

▲航線規(guī)劃界面

2.機載激光掃描測量

將激光雷達設備安裝在無人機上，并確保設備的穩(wěn)定性。啟動設備后，進行設備的校準和標定工作，包括仰角、方位角以及水平度的調整。校準完成后，無人機開始按照預設的航線進行飛行。在測量過程中，確保無人機能夠覆蓋整個測量區(qū)域，并根據(jù)需要調整飛行高度和速度。

3.數(shù)據(jù)處理

測量完成后，將激光雷達設備采集的原始點云數(shù)據(jù)導入到計算機中。使用中海達Hi-LiDAR點云處理軟件對數(shù)據(jù)進行濾波和分類后對數(shù)據(jù)進行三維重建，生成地形表面的三維模型。

數(shù)據(jù)解算流程：

選擇采集的工程文件，點擊點云解算，即可解算出點云數(shù)據(jù)，無需單獨解算pos軌跡和輸入桿臂值等各類參數(shù)。

4.點云質量檢查

1. 賦色效果良好，賦色與點云完全匹配，能夠清晰分辨出地物和地類邊界。

2. 不同航帶的點云匹配效果良好，點云厚度約3cm。

3. 植被區(qū)域樹下穿透效果好，樹底下點多且連續(xù)，細致表達地形起伏。

五、成果展示

點云可自動化過濾植被，提取地面點，軟件自動化程度高，無論是房區(qū)還是森林，都可提取密集的地面高程點。可生產(chǎn)等高線、DEM、計算土方量、生成斷面等各類成果。內(nèi)置相機的雷達彩色點云數(shù)據(jù)可更好更直觀地直接繪制地形圖。

分類地面點

DEM模型

六、項目總結

此次項目的成功實施，充分展示了中海達輕小型機載激光測量系統(tǒng)在山區(qū)林地復雜地形測量中的優(yōu)勢和應用價值。中海達輕小型機載激光測量系統(tǒng)具有高度的便攜性和靈活性，體積小、重量輕，可以適配各種輕型飛行器，能夠輕松進入復雜地形和人員難以到達的區(qū)域，如山區(qū)、森林深處等，實現(xiàn)對這些區(qū)域的精確測量。

審核編輯 黃宇