黑龍江省七臺河市坐落在低山丘陵地帶，其植被歸屬“長白山植物亞區(qū)系”，并以喬木樹種為主。七臺河市礦產資源豐富，特別是煤礦資源，被列為全國三個保護性開采煤田之一，是東北地區(qū)最大的焦煤生產基地。礦產資源的開發(fā)既要盡量避免對自然生態(tài)環(huán)境的破壞，又要確保生產作業(yè)的安全，通過機載激光雷達進行非接觸式大范圍精準的測繪，能夠有效地實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境友好和安全作業(yè)。

一、項目背景

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

二、痛點分析

當?shù)貥淞种脖幻?，除了天然喬木林，還有人工低矮的灌木林，枝葉茂密低趴，地表遮蔽嚴重，不合適人員進入林區(qū)使用常規(guī)RTK等設備進行測量。此外，東北馬上進入雪期，容易影響測量精度，因而需盡快完成數(shù)據(jù)采集。項目時間緊、任務急，對設備采集性能和效率都提出了高要求。

三、實施方案

測區(qū)總面積近10平方公里，根據(jù)項目情況，中海達項目組推薦使用L10機載激光測量系統(tǒng)搭載大疆M350無人機開展項目；采用350m航高，部分區(qū)域采用仿地飛行，單架次可完成近3平方公里測區(qū)作業(yè)，同時夜間也可工作，確保高效完成本次項目。

四、作業(yè)過程

1.現(xiàn)場踏勘

了解明確測區(qū)范圍、植被覆蓋情況、地形情況、海拔落差，適合無人機起飛降落地點等。

2.航線規(guī)劃/數(shù)據(jù)采集

根據(jù)測繪區(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)過程中，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質量，檢查激光點云的密度、分布和精度。如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)質量問題，及時調整飛行參數(shù)或進行補測。

3.內業(yè)數(shù)據(jù)處理

結合中海達Hi-LiDAR點云數(shù)據(jù)處理軟件，半小時即可完成數(shù)據(jù)軌跡解算和融合，軟件一站式點云優(yōu)化、精度驗證、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

五、成果展示

本次項目對激光雷達的植被穿透性要求極高，L10機載激光測量系統(tǒng)在項目中表現(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。

▲點云分類

▲點云密度

▲點云穿透效果

▲DEM成果圖

▲DOM成果圖

▲等高線成果圖

六、項目總結

通過機載激光雷達進行密林地形測繪，能在短時間內獲取大區(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，縮短了測繪時間，提高了工作效率。同時，機載激光雷達不受天氣、光照等條件制約，可以實現(xiàn)全天候、全時段的測繪作業(yè)，進一步拓寬了應用范圍；尤其是使用非接觸式測量方式，大大降低了林區(qū)復雜地形環(huán)境對工作人員的安全威脅。

中海達L10機載激光測量系統(tǒng)，高度兼容大疆M350無人機，一鍵采集，高穿透，高密薄順點云，在密林地形測繪作業(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?shù)氐V區(qū)規(guī)劃設計提供了可靠的測量成果數(shù)據(jù)支撐。

審核編輯 黃宇