大比例尺地形圖測繪具有測區(qū)范圍廣、環(huán)境復(fù)雜性高、作業(yè)效率和精度要求高等特點。傳統(tǒng)的單點測量模式效率低下，很難滿足大比例尺地形圖測繪的作業(yè)需求。當(dāng)前激光掃描技術(shù)已經(jīng)成為獲取地理信息數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段之一，無人機機載激光雷達技術(shù)具備大面積、高效率、高精度的數(shù)據(jù)獲取能力，結(jié)合手持SLAM激光掃描技術(shù)具備高靈活性，可以不依賴GNSS進行作業(yè)的優(yōu)勢。因此，本案例將無人機機載激光雷達技術(shù)與手持SLAM激光掃描技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用，快速完成大面積測區(qū)信息數(shù)據(jù)的獲取，同時解決遮擋嚴(yán)重區(qū)域存在的數(shù)據(jù)空洞問題，提高數(shù)據(jù)的完整性，形成優(yōu)勢互補，高效完整的進行空地一體測圖任務(wù)，輸出高精度的成果文件。

項目背景

測區(qū)約1.5個平方公里，平均落差30米，約60%的植被覆蓋率，分布著村落，屋舍排連，側(cè)墻相接，村中設(shè)施雜亂，搭建著大量的鐵皮棚。測圖成果要求高程中誤差小于5cm，鐵皮棚、房檐等遮擋區(qū)域數(shù)據(jù)不存在空洞。點擊下載案例>>>>

▲測區(qū)環(huán)境航拍圖

▲測區(qū)屋舍、林地圖

痛點分析

由于測區(qū)復(fù)雜的環(huán)境，使用單一測量手段，如傾斜攝影測量、RTK測量等，都難以有效的完成DEM、DLG等測圖任務(wù)。

實施方案

針對測區(qū)密林、人造建構(gòu)筑物遮擋嚴(yán)重的復(fù)雜環(huán)境，為高效完整的完成數(shù)據(jù)采集工作，此次使用大疆M350搭載中海達S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)和SLAM X1聯(lián)合進行采集數(shù)據(jù)工作。點擊下載案例>>>>

S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)

作為一款高性能的輕小型機載激光測量系統(tǒng)，S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)采用一體化設(shè)計，搭配大疆M300/M350RTK無人機，單架次作業(yè)時長可達40分鐘，可快速獲取地物點云數(shù)據(jù)，并通過智能算法數(shù)據(jù)處理，能生成高精度的三維矢量成果；配套Hi-LiDAR激光數(shù)據(jù)處理軟件，可實現(xiàn)點云融合、航帶校正、點云賦色和DEM等數(shù)據(jù)一站式操作，讓內(nèi)業(yè)處理更簡單。

作業(yè)過程

▲技術(shù)路線圖

外業(yè)數(shù)據(jù)采集

作業(yè)人員首先對測區(qū)利用大疆M350搭載S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，然后對房檐、鐵皮棚等遮擋嚴(yán)重區(qū)域采用SLAM X1進行補測，并使用RTK在現(xiàn)場采集一定數(shù)量的控制點用于校核。

業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)處理

作業(yè)人員使用Hi-LiDAR激光數(shù)據(jù)處理軟件對S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)和SLAM X1點云數(shù)據(jù)進行融合處理。S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)點云數(shù)據(jù)模型與SLAM X1點云完美融合，房屋輪廓清晰不存在空洞、鐵皮棚內(nèi)和密集林地底部點云完整。通過對融合的點云進行檢查點驗證，高程精度為2.9cm。同時在Hi-LiDAR中一鍵生成DEM、DLG。

成果展示

S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)效果（大面積地形測繪）

SLAM X1數(shù)據(jù)效果（局部補測）

S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)和SLAM X1數(shù)據(jù)疊加效果

▲房屋、林地疊加效果

DEM

DLG

精度質(zhì)量檢查（高程精度小于5cm，滿足項目測圖要求）

項目總結(jié)

S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)與SLAM X1的聯(lián)合應(yīng)用，解決了1:500大比例尺地形圖測繪下單一測量手段不足的問題。S2輕小型機載激光測量系統(tǒng)搭載M350單架次作業(yè)面積可達2平方公里，可以快速完成大面積測區(qū)信息數(shù)據(jù)的獲取，而SLAM X1使用靈活可以不依賴于GNSS進行作業(yè)，能夠有效獲取建筑狹窄區(qū)域、棚區(qū)內(nèi)部、密集林地的數(shù)據(jù)。兩種技術(shù)手段的結(jié)合可以形成優(yōu)勢互補，高效完成采集作業(yè)，確保測區(qū)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，為測繪成果輸出提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，同時也為大比例尺地形圖測繪提供了新的技術(shù)方案和思路。

審核編輯 黃宇