2020年8月,山西省某勘察院客戶采用Microdrones(中文名:鎂科眾思)測量設(shè)備對某省道兩側(cè)山體進行地質(zhì)災害調(diào)查,防止出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象。測區(qū)呈L型,相關(guān)面積170,829平方米。數(shù)據(jù)要求:精度要求達到5cm,用于生成DLG及等高線。項目特點:經(jīng)過Microdrones團隊評估,項目實施面臨以下挑戰(zhàn):
飛行區(qū)域附近山體較高;
省道旁邊很難停車,起飛場地受限;
使用設(shè)備:mdLiDAR3000LR解決方案以及mdMapper3000DμoG VHR解決方案測區(qū)概覽圖
測區(qū)為長0.52km*寬0.49km的呈L型的山體區(qū)域起降區(qū)域環(huán)境
飛行區(qū)域環(huán)境
實施方案Microdrones端對端工作流程:
航線規(guī)劃
經(jīng)過現(xiàn)場實地考察和分析,決定對同一測區(qū)分別使用mdLiDAR3000LR解決方案及mdMapper3000DμoG VHR解決方案各飛行一個架次,并設(shè)置航高為350m。飛行共計2個架次。
航測實施該案例中,我們使用Microdrones集成系統(tǒng)mdLIDAR3000LR及mdMapper3000DμoG VHR,對某省道兩側(cè)山體區(qū)域進行了數(shù)據(jù)采集。作業(yè)人員根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境制定以下方案:
使用Smart Target作為基站,同時使用其他Smart Target作為檢核點;
旋翼下方使用專門設(shè)計的防護格網(wǎng),防止沙石飛濺損傷電機。
數(shù)據(jù)處理mdMapper3000DμoG VHR測繪成果檢測在該案例中,Microdrones 使用mdMapper3000DμoG VHR 解決方案,在演示區(qū)域飛行1 個架次共0.829 km2,飛行高度350 米,采集了 GNSS 數(shù)據(jù),影像數(shù)據(jù),慣導數(shù)據(jù)。經(jīng)過處理生成了該測區(qū)的DSM以及GSD 為4.5cm 的數(shù)字正射影像:1. 數(shù)字正射影像Orthomosaic;2. 數(shù)字地表模型Digital Surface Model,DSM。為了正確評估測繪成果的準確度,Microdrones 采用了以下步驟:
使用Global Mapper 軟件,導入地面分辨率為4.5cm的數(shù)字正射影像;
使用Global Mapper 軟件,導入DSM;
使用Global Mapper 軟件,采集所有坐標已知的地面檢查點;
將在正射影像與DSM 中測量得到的地面檢查點坐標與客戶提供的已知點坐標進行比較;
統(tǒng)計測得和已知的地面檢查點的誤差,記錄在下表1 中。
表1:基于Global Mapper 的正射影像與DSM 精度準確度檢測結(jié)果mdLiDAR3000LR 測繪成果檢測在該案例中,Microdrones 使用了mdLIDAR3000LR 解決方案,在同一區(qū)域飛行1 個架次,飛行高度為350 米,掃描面積為0.829km2。采集了 GNSS 數(shù)據(jù),機載激光雷達原始數(shù)據(jù),慣導數(shù)據(jù)。經(jīng)過處理得到了該區(qū)域的數(shù)字三維點云,點云密度為每平方米82 個點。為了正確評估測繪成果的準確度,Microdrones 采用了以下方法:
使用Global Mapper 軟件,導入LAS 格式的數(shù)字三維點云。
使用Global Mapper 軟件,在點云上采集所有坐標已知的地面檢查點。
將點云上測量得到的檢查點坐標與客戶提供的已知點坐標進行比較。
統(tǒng)計測得和已知的地面檢查點的偏差,記錄在表2 中。
表2:基于Global Mapper 的三維點云精度準確性檢測結(jié)果成果展示測區(qū)正射影像
測區(qū)點云成果展示——全景
測區(qū)點云成果展示——高壓線塔
測區(qū)點云成果展示——植被覆蓋情況
測區(qū)點云成果展示——植被,局部細節(jié)
俯視
正視和反轉(zhuǎn)正視
測區(qū)點云成果展示——立面
項目結(jié)論
成果精度高(點云Z均方根誤差1.9cm,正射平面均方根誤差0.6cm)。
不用考慮植被問題,5重回波技術(shù)大大增強了對樹木的穿透能力。
使用mdLIDAR3000LR解決方案只需低重疊度的特點大大提升生產(chǎn)效率,遠超傳統(tǒng)測繪方式。
mdMapper3000DμoG VHR 解決方案配備1億像素的Phase One工業(yè)相機,可提升航高,加快效率。
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