黑龍江省七臺(tái)河市坐落在低山丘陵地帶，其植被歸屬“長(zhǎng)白山植物亞區(qū)系”，并以喬木樹(shù)種為主。七臺(tái)河市礦產(chǎn)資源豐富，特別是煤礦資源，被列為全國(guó)三個(gè)保護(hù)性開(kāi)采煤田之一，是東北地區(qū)最大的焦煤生產(chǎn)基地。礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)既要盡量避免對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞，又要確保生產(chǎn)作業(yè)的安全，通過(guò)機(jī)載激光雷達(dá)進(jìn)行非接觸式大范圍精準(zhǔn)的測(cè)繪，能夠有效地實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境友好和安全作業(yè)。

一、項(xiàng)目背景

本次項(xiàng)目主要針對(duì)礦區(qū)開(kāi)采做前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，需協(xié)助完成當(dāng)?shù)氐匦螠y(cè)繪，提供多種類型地形數(shù)據(jù)成果，從而制定科學(xué)合理的開(kāi)采方案，優(yōu)化資源利用，降低開(kāi)采成本。

二、痛點(diǎn)分析

當(dāng)?shù)貥?shù)林植被茂密，除了天然喬木林，還有人工低矮的灌木林，枝葉茂密低趴，地表遮蔽嚴(yán)重，不合適人員進(jìn)入林區(qū)使用常規(guī)RTK等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。此外，東北馬上進(jìn)入雪期，容易影響測(cè)量精度，因而需盡快完成數(shù)據(jù)采集。項(xiàng)目時(shí)間緊、任務(wù)急，對(duì)設(shè)備采集性能和效率都提出了高要求。

三、實(shí)施方案

測(cè)區(qū)總面積近10平方公里，根據(jù)項(xiàng)目情況，中海達(dá)項(xiàng)目組推薦使用L10機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)搭載大疆M350無(wú)人機(jī)開(kāi)展項(xiàng)目；采用350m航高，部分區(qū)域采用仿地飛行，單架次可完成近3平方公里測(cè)區(qū)作業(yè)，同時(shí)夜間也可工作，確保高效完成本次項(xiàng)目。

四、作業(yè)過(guò)程

1.現(xiàn)場(chǎng)踏勘

了解明確測(cè)區(qū)范圍、植被覆蓋情況、地形情況、海拔落差，適合無(wú)人機(jī)起飛降落地點(diǎn)等。

2.航線規(guī)劃/數(shù)據(jù)采集

根據(jù)測(cè)繪區(qū)域的地形、植被覆蓋和飛行條件，規(guī)劃飛行航線；確定飛行高度、速度、掃描方式等參數(shù)，確保數(shù)據(jù)采集的密度和精度。在作業(yè)過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量，檢查激光點(diǎn)云的密度、分布和精度。如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整飛行參數(shù)或進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

3.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

結(jié)合中海達(dá)Hi-LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件，半小時(shí)即可完成數(shù)據(jù)軌跡解算和融合，軟件一站式點(diǎn)云優(yōu)化、精度驗(yàn)證、和影像處理，一鍵輸出多種數(shù)據(jù)成果。

▲數(shù)據(jù)處理流程

▲數(shù)據(jù)融合

▲精度核驗(yàn)

五、成果展示

本次項(xiàng)目對(duì)激光雷達(dá)的植被穿透性要求極高，L10機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)在項(xiàng)目中表現(xiàn)了極高的精度和非常優(yōu)秀的穿透性能，平面精度和高程精度均優(yōu)于5cm。

▲點(diǎn)云分類

▲點(diǎn)云密度

▲點(diǎn)云穿透效果

▲DEM成果圖

▲DOM成果圖

▲等高線成果圖

六、項(xiàng)目總結(jié)

通過(guò)機(jī)載激光雷達(dá)進(jìn)行密林地形測(cè)繪，能在短時(shí)間內(nèi)獲取大區(qū)域、大范圍的地表空間信息。這種高效的數(shù)據(jù)采集方式極大地減少了工作量，縮短了測(cè)繪時(shí)間，提高了工作效率。同時(shí)，機(jī)載激光雷達(dá)不受天氣、光照等條件制約，可以實(shí)現(xiàn)全天候、全時(shí)段的測(cè)繪作業(yè)，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用范圍；尤其是使用非接觸式測(cè)量方式，大大降低了林區(qū)復(fù)雜地形環(huán)境對(duì)工作人員的安全威脅。

中海達(dá)L10機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)，高度兼容大疆M350無(wú)人機(jī)，一鍵采集，高穿透，高密薄順點(diǎn)云，在密林地形測(cè)繪作業(yè)中表現(xiàn)優(yōu)異，不僅高效完成地形數(shù)據(jù)采集，也高效輸出了高精度數(shù)據(jù)成果，為當(dāng)?shù)氐V區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了可靠的測(cè)量成果數(shù)據(jù)支撐。

審核編輯 黃宇