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光是性能优异还不够,测绘人心中的好Li

来源:遥感 时间:2022/11/2
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在测绘业界最先进的测绘技术是使用“激光雷达”进行测绘!集成了激光测距、全球定位与惯性导航三大技术的测绘型激光雷达系统,为获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种精确可靠的技术手段。具有采集原始点密度大、高程精度高、植被穿透力强等优势的激光雷达已成为无数测绘人心中的“神兵利器”。在技术演进与场景丰富的双重推动下,测绘激光雷达赛道发展长期向好,新产品亦是层出不穷,甚至让测绘人员陷入了“选择困难症”。对于测绘人而言,怎样的激光雷达才是足够“好用”的呢?

01

将激光雷达用于测绘场景的历史,可以追溯到年代末。世界著名理工大学——UniversittStuttgart结合GPS全球定位技术、惯性定位技术与激光扫描技术,研制出了世界上第一台采取“主动式测量”方式的空载激光扫描仪。自此,在测绘领域内,一种新的测绘设备、新的测绘技术正式登上了舞台。

在测绘领域中,相比人工、遥感卫星、倾斜摄影等传统方式,测绘激光雷达具备以下突出优势:

01精度高

激光雷达由于采取发射并接受高频激光的“主动式测量”,天然便具备感知方面的显著优势,其生产的激光点云数据具有密度大、数量多、细节完整丰富等特点。能够很好地支撑高精度地形测量、工程勘测等对精度要求很高的测绘需求。

02效率高

相比传统航测,机载激光雷达在三维点云建模的加持下,无需外业像控点测量便可真实准确地完成测绘作业,并且能高效地进行远距离大面积作业。同时机载激光雷达系统能够通过优化地面三维坐标的手段,满足高精度影像微分纠正的需要,无需使用数字摄影测量昂贵的专业数据处理平台即可生产数字正射影像。

03内容全面

激光雷达可以实时获取地物信息,同时受天气条件的限制极小,感知介质高频激光还可以穿透植被,在测量植被覆盖地形的场景中实现很好地作业效果。

面世三十余年,激光雷达测绘始终稳坐业界最先进测绘技术的“宝座”,测绘激光雷达的性能表现也在技术的持续演进下不断进化。

北科天绘测绘产品线中的明星产品——微型机载LiDAR系统“蜂鸟”集成了16/32线激光雷达扫描仪、高精度POS系统、内部控制单元及42Mp高分辨率单反相机。蜂鸟系统采用的激光雷达扫描仪,具备m的最大测距、2cm的测距精度以及kHz/kHz的测量点频率,配合高精度惯导系统,有力地保证了蜂鸟在飞行过程中三维空间数据采集的高度准确性与完整性。

蜂鸟Genius微型无人机LiDAR系统

北科天绘自主研发的另一款测绘LiDAR产品“风蝶”,更是在设计之初就定位于“性能强悍,°无短板的微型机载LiDAR”。“风蝶”具备5cm的高程精度,m最大作业高度以及/m单航带有效点密度,单架次测量面积更是达到了6km。无论是1:的地形测绘,还是电力等行业中有特定需求的测绘作业,风蝶都能够完美胜任。

风蝶Magicpro(双相机版)微型无人机载激光雷达

在性能上不断取得突破的同时,机载激光雷达的应用范围也随之扩大。在城市三维建模、数字电网、数字水利、数字勘测、古建筑保护、林业应用等方领域,激光雷达均已得到了广泛的应用,堪称是测绘手段中的“万金油”。

02

仅仅是测绘测量性能优秀,并不足以让激光雷达成为无数测绘人心中的“神兵利器”。只有能够充分解决测绘行业痛点的产品才能成为深受测绘人青睐的“好LiDAR”。

人工测量方式需要测绘人员扛着沉重的设备用双脚一步一步丈量大地,到达测区后全站仪等设备的部署也十分繁琐,作业过程中需要不断换站以保证数据采集的完整,使工作量成倍增加。

传统人工测绘方式需要测绘人员携带大量笨重的设备

传统航测方式的不便之处主要在于数据成果单一,想要满足不同场景的特性需求,往往需要于载具之上同时搭载其他支持设备,或是将业外流程延长,采集数据后离开测区再做处理。而不论是哪种方法,不同设备与软件的兼容问题,都会带来新的不便。

测绘作业中的各项痛点,都可以归结为三个字——不方便。用起来足够方便的LiDAR才是测绘人心中的“好LiDAR”。

为了减轻测绘人员携带设备的负担,北科天绘在测绘激光雷达轻小化上下了苦功,在保障性能的前提下缩小内部器件尺寸,并持续优化系统集成布局,以期解决野外测绘作业中因设备笨重导致的携带困难、部署繁琐以及特殊情况下运输不便等痛点。

上文提到的两款产品,“蜂鸟”搭载高清相机后系统全重仅为1.7kg,一般轻型无人机也能轻松搭载其开展作业。“风蝶”双相机版的重量也才不到1.25kg,搭配小型旋翼无人机,总重甚至可以低于7kg,在全球范围内具备宽松空运的优势。

蜂鸟的长度甚至不到无人机单个旋翼叶片的一半

轻便易携带之外,北科天绘还为“蜂鸟”等测绘激光雷达提供了丰富的成熟配置方案,可以实现与不同飞行平台、不同相机的高度兼容,外场部署快捷,理想状态下部署展开时间优于3分钟。

蜂鸟-仿地飞行,挑战落差地形测绘

蜂鸟-水域测绘,助力防洪减灾、水资源管理

数据成果与软件支持方面,一般轻型无人机搭载“蜂鸟”通过单次飞行便可同步获取视场内高精度三维点云及影像数据,从而在系统内置的轨迹生成软件、点云预处理软件、点云影响配准系统、二三维测图系统等软件单元的支持下,快速生产DEM、DOM、DSM、DLG等4D产品。

蜂鸟数据成果——彩色点云

蜂鸟数据成果——DEM

风蝶pro的°超宽对地视场角以及赫兹%有效对地点频,配合搭载的万像素双相机系统,不仅能够实现激光数据和影像数据的同步获取,还能根据作业具体需要,合理规划航线,同步建立高细节还原度的倾斜模型,无需后期延长业外流程。

此外,作为实现激光雷达核心器件、技术自主化的国产激光雷达老牌厂商,北科天绘拥有完整的产品自主升级与维护能力,同时北科天绘还建立了专业、完备的7*24小时售后服务体系,能够充分保障客户在售后服务、升级等方面需求。

作为国内激光雷达领军企业的北科天绘,在十余年的激光雷达产品研发历程中,除了不断追求更高的产品性能,还始终从使用者与使用场景的角度出发,坚持打造能够有效解决用户痛点的LiDAR产品,为每一个客户的每一个项目带去持续、批量、稳定和精准。

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