測區位于華東某海灘(tan),呈南北走向,地質以(yi)沙石(shi)、泥土為主,面積(ji)約(yue)13平方公里。該區域氣(qi)候濕潤(run),風速約(yue)3-4級,每(mei)日漲潮退潮時(shi)間不定。客戶要求(qiu)項(xiang)目數(shu)字正射影像(DOM)精度優于0.5m,且數(shu)字高(gao)程(cheng)模型(DEM)精度在10cm以(yi)內。
位于潮間(jian)帶的(de)灘涂由于巖土結構特殊性,海(hai)灘漲潮退潮時間(jian)有限,使得人(ren)工(gong)測(ce)量(liang)和無人(ren)船/有人(ren)船測(ce)量(liang)都難(nan)以(yi)應(ying)付。當(dang)低(di)平(ping)潮發生后,海(hai)灘裸露時間(jian)較短,費時又(you)費力的(de)人(ren)工(gong)測(ce)量(liang)難(nan)以(yi)在短時間(jian)內快速、準確獲取(qu)地形數(shu)據,且人(ren)員危險性較高。當(dang)高平(ping)潮發生后,水深很淺,且海(hai)灘浪較大(da),漲退潮也很快,船體容(rong)易擱淺,無人(ren)船/有人(ren)船測(ce)量(liang)無法正常作業。
項目采用PM-1500機(ji)載(zai)激(ji)光測量系(xi)統進行沿(yan)岸和灘涂測量。該系(xi)統以蜂(feng)虎(hu)垂直起降固定翼無人機(ji)作(zuo)為平臺,擁有(you)測程(cheng)長(chang)、精度高、續(xu)航長(chang)、保障(zhang)全等優勢,可以在大范圍內快速、準確、連(lian)續(xu)地(di)獲取高精度的(de)地(di)形數據。
▲PM-1500機載(zai)激光(guang)測(ce)量(liang)系統和蜂(feng)虎垂(chui)直起(qi)降固定(ding)翼無人機
系統優勢:
?測(ce)程(cheng)長:激(ji)光雷達最遠測(ce)距1650m。
?精度(du)高(gao):200萬點(dian)/秒高(gao)點(dian)頻,7次回波。
?續(xu)航長:無人機載荷作業可達(da)120min。
?保障全:無憂保障包,多重守護更省心。
▲項目(mu)實施總體技術(shu)路線
航線(xian)規劃
為保(bao)證(zheng)激光點云精(jing)度滿足成果要求,本次飛(fei)行按200m相(xiang)對航(hang)高沿著道路(lu)進行航(hang)飛(fei)采集,飛(fei)機地速72km/h,航(hang)向(xiang)重疊(die)度75%,航(hang)線(xian)間隔89m。
▲航線規劃界面圖
2.數據采集
結合當地的潮汐變化表和現(xian)場(chang)綜合評估情況,作(zuo)業(ye)人員選擇(ze)中(zhong)午12時進行作(zuo)業(ye),這(zhe)樣既(ji)保證(zheng)潮水在相對最低點,也能保證(zheng)充足的光照度,以避(bi)免過大的陰影。
▲飛(fei)行現場(chang)
3.內(nei)業處理
外業采集結(jie)束后(hou),作(zuo)業人員(yuan)把激光(guang)原始(shi)點云數據(ju)、GNSS數據(ju)、IMU數據(ju)導入到(dao)中海達(da)數據(ju)融合軟件進行后(hou)差分(fen)處理,解算(suan)得到(dao)高精度的POS數據(ju)和LAS點云數據(ju)。基(ji)于這(zhe)些數據(ju),作(zuo)業人員(yuan)可以生成數字正射影(ying)像和數字高程模(mo)型。
4.精(jing)度驗證
作業人員(yuan)通過將(jiang)激光點(dian)云(yun)與區域內的(de)(de)驗證點(dian)進行比對,點(dian)云(yun)數據高程中誤(wu)差(cha)為7.7cm,滿足(zu)精(jing)度(du)優于10cm的(de)(de)需求(qiu)。
▲精度驗證
▲點云數據
▲數(shu)字正(zheng)射影(ying)像
▲分類(lei)后地面(mian)點 ▲數字高程模型
通過應用,利用機載激(ji)光雷達(da)技術進行(xing)灘涂地形測量具有以(yi)下(xia)兩大優勢。
一是精度(du)和效率高。PM-1500機(ji)(ji)載(zai)(zai)激光測量(liang)(liang)系統(tong)通過搭載(zai)(zai)蜂虎(hu)垂直(zhi)起降固定(ding)翼(yi)無人(ren)機(ji)(ji)平臺,在200m左右相(xiang)對航高條件下(xia),灘涂(tu)點(dian)云高程(cheng)中誤差為7.7cm,滿足(zu)精度(du)優(you)于10cm的(de)要(yao)求。同時,與人(ren)工測量(liang)(liang)相(xiang)比,采集效率高、內業處(chu)理(li)快的(de)PM-1500機(ji)(ji)載(zai)(zai)激光測量(liang)(liang)系統(tong)的(de)綜合人(ren)均效率提升10倍。
二(er)是適(shi)應性強。受(shou)海灘(tan)漲潮退潮的影響(xiang),地(di)面(mian)測量人員難以施測,無(wu)人船/有人船也無(wu)法(fa)進入潮間帶實施測量。而機(ji)載(zai)激光(guang)雷(lei)達技(ji)術則可以不(bu)受(shou)作(zuo)業環境限(xian)制,大大方便(bian)了灘(tan)涂地(di)形測量工(gong)作(zuo)的開展。
基于上述優勢,機(ji)載激(ji)光雷達技術(shu)有(you)效解決了(le)“車下不(bu)去,船上不(bu)來,人(ren)不(bu)安全(quan)”的測量難(nan)題,為獲(huo)取灘涂(tu)地形數據提供了(le)可靠、精準、高效的解決方案。
▲PM-1500機載激(ji)光測(ce)量(liang)系統與人工(gong)測(ce)量(liang)效率(lv)對(dui)比