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新疆航测激光雷达工具化 | 禅思 L2 实测案例集
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产品说明

近日,大疆禅思 L2 正式开放下单。作为新一代航测工具,激光雷达禅思 L2 可精准扫描细小目标物,快速获取精准的点云数据,具有高精度、高效率、高度集成等优势。

 

禅思 L2 在多领域得到广泛应用,为行业数字化提供支撑。在产品面世前,大疆在各大行业进行测试,验证产品实际性能。

 

一起来看看禅思 L2 在地形测绘林业调查、立面数据采集等不同场景下的表现吧!

 

M350 RTK + DJI  L2

M350 RTK + DJI  L2

 

地形测绘

 

云南露天矿山:DJI L2 采集数据,精度优于 5cm

 

云南露天矿众多,在矿区开采管理、生态修复中,高精度的测绘成果直接决定矿山开采量、施工量的计算,因此对数据精度要求很高,一般需要优于 5cm。

 

大疆行业合作伙伴新坐标科技有限公司采用禅思 L2 在云南某矿山进行测量作业。工作人员在  0.3  平方公里的矿区均匀分布 215 个高程检查点,设置参数为航高 160 米、飞行速度 15m/s、重叠率 50%,并外扩 35 米,采用仿地飞行进行作业,最终 10 分钟完成  0.3 平方公里矿坑的外业采集。

 

大疆智图免费支持 L2 点云数据后处理,生成作业成果。项目组在 DEM、DOM、DLG 上都对 215 个检查点进行精度质检,高程中误差 4.8cm,满足精度成果的要求。

 

矿山点云成果 + DLG 数据

矿山点云成果 + DLG 数据

 

数字底图用于土方测量

数字底图用于土方测量

 

精度数据表

精度数据表

 

云南省矿储量丰富,无论是对开采矿进行快速精准的测绘指导生产,还是对废弃矿进行生态修复,禅思 L2 激光雷达都能高精度、高效率完成作业任务。

 

芦仙山景区:效率比 L1 翻倍,高效完成任务

 

位于广西南宁的芦仙山景区,植被覆盖率高。大疆行业合作伙伴广西万航星空分别使用禅思 L1 和 L2,对园区内 0.5 平方公里进行测绘作业,获取 1:500 的正射影像和地形图。

 

采用 L1 采集数据,设置高度 100 米、航速 10m/s、重叠率 40%,项目用时 26 分钟。而使用 L2 进行作业时,项目组将飞行高度设置为 150 米,航速 15m/s,在同样重叠率的情况下,L2 仅需 14 分钟即完成作业任务,效率为 L1 的 2 倍,数据精度达到 5cm 内。

 

正射影像和激光雷达成果

正射影像和激光雷达成果

 

效率的翻倍提升,与 L2 性能大幅提升息息相关。L2 量程较 L1 提升了 30%,典型作业航高可达 150 米,且 L2 支持 5 回波,单位时间内可获取更多点云数据,进一步保障飞行安全和效率。

精度数据表

精度数据表

 

此外,由于测区地形起伏,信号条件不佳,L2 可通过使用大疆智图云 PPK 功能匹配离线基站数据,重建高精度模型。

 

对于项目所需的正射影像数据,由于 L2 高度集成了可见光相机,工作人员直接使用两架次采集的相片进行正射影像生产,无需再单独采集数据,增加了外业效率的同时也降低了设备成本。

 

林业调查

 

贵州 储备林收储调查:单木分割,测算林木蓄积量

 

位于贵州省东南山部的黎平县,被称为“中国杉木之乡”,全县国有储备林达 460 万亩,森林覆盖率 72.75%。今年新一期的国储林收储工作已开启,需调查 1500 亩样地,进行单木分割,计算蓄积量。

 

以往国储林收储工作采用人工调查方式,效率低、工作量大、成本高昂。黎平县国储林树高且密,树高 20 米左右,同时存在部分超高树(高于 30 米),传统方法调查难度大,蓄积量计算有较大误差。为此,林区委托大疆行业合作伙伴贵州云图瞰景地理信息技术有限公司,使用禅思 L2 进行林地调查作业。

 

利用 M350 RTK 搭载禅思 L2 在国储林采集约 1 平方公里点云数据,设置航高 110 米、航速 9m/s、重叠率 35%,采用 5 回波、重复式扫描、仿地飞行采集数据,2 个架次 50 分钟完成外业任务。

 

内业上,项目组通过解算彩色点云,并进行点云单木分割处理,提取单木数量,对应树高度用于后期胸径赋值以及蓄积量计算。

L2 点云数据成果

L2 点云数据成果

 

为了验证 L2 作业成果,项目组通过 L2 单木分割结果与高分辨率的 DOM 对比发现,整体上株数分割准确率优于 90%,满足国储林项目要求。同时,通过实地全面排查超高树(高于 30m)以及抽查常规树(低于 20m),结果表明激光点云单木分割提取的树高误差小于 0.5m,满足国储林项目要求。

 

对比测试

对比测试

 

基于 DOM 的株数单木分割准确率分析

基于 DOM 的株数单木分割准确率分析

 

禅思 L2 具有强穿透性,将基于 L2 点云的单木分割结果与高分辨率正射影像+人工调查结果对比,激光点云株数分割准确率很高,可实现高效精准的单木分割,是国储林收储项目一大利器。

 

广西红树林:L2 穿透性强,林下点精度 10cm

 

红树林具有净化海水、维护生物多样性的作用,有“海岸卫士”“海洋绿肺”之称。广西山口红树林生态 自然保护区是我国第二个 的红树林自然保护区,为保护当地生态环境,需对广西 100km² 存量红树林进行正射建模,并对新增红树林进行选址勘测。

 

红树林选址勘测对林下高程信息有着很高要求。受生长和被淹没的高度、淹没时间、暴露时间等因素影响,分辨率低于 10cm 的高程数据对红树林长势有较大影响。采用卫星遥感技术,分辨率太低无法满足要求,而固定翼激光雷达设备费用昂贵,项目组采用 M350 RTK 搭载禅思 L2 进行作业。

 

由于红树林生长于滩涂浅滩,需在涨潮前完成外业。本次外业采集涨潮时间为中午 12 点前后,作业窗口期短、任务重、地形环境复杂,项目组决定在凌晨 3 点-中午 12 点集中外业。

 

测区分布图

测区分布图

 

工作人员设置飞行高度 80 米、速度 10m/s、云台角度 -90°,在双回波、重复式扫描的模式下,获取到均匀、优质的点云厚度。禅思 L2 量程较 L1 提升 30%,且光斑大小为 4 × 12 厘米@100 米,仅为 L1 的 1/5 ,可穿透茂密的红树林,生成更准确的数字高程信息。

 

最终点云成果显示,平坦地区精度 3-5cm,林下地面点均匀分布,精度优于 10cm,均可满足 1:500 高程精度要求。

 

点云密度情况

点云密度情况

剖面图

剖面图

 

立面数据采集

 

广州塔:贴近采集数据,重建细腻模型

 

广州塔高达 600 米,是中国 高塔。作为广州城市实景三维补充,需对广州塔进行部件级实景三维重建。由于广州塔主体为钢架结构,可见光重建效果较差,项目组采用 M350 RTK 搭载禅思 L2 激光雷达采集立面数据。

 

项目组先利用经纬 M30 机场版无人机环绕小蛮腰采集粗模数据,在粗模基础上规划 L2 作业的航点航线。无人机距离目标物 60 米、云台角度 0°、采用非重复式扫描方式,3 个架次即完成外业。内业处理上,通过大疆智图生成 LAS 点云,最终塔型点云完整细腻,模型分辨率高,符合项目组要求。

 

在城市级实景三维建设中,大型城市高耸入云的地标建筑,数据采集难度大,常规的航测方式难以获取高质量成果。利用禅思 L2 采集建筑立面的激光点云数据,实现了细腻的部件级实景三维重建。

 

广州塔精细化模型

广州塔精细化模型

 

高精度、高效率、高集成、低成本,禅思 L2 机载激光雷达为各行业用户带来便利。“见深识远 精益求精”,相信它的出现,将是开启航测激光雷达工具化的新时代,也将成为大疆行业应用推动“平民化航测”的重要一步。