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案例 | mdLiDAR3000方案助力西安市某繞城高速路測量項目

2020-07-08 13:54 性質：轉載 作者：鎂科眾思市場部 來源：Microdrones
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2020年初，陜西省西安市某客戶需要執(zhí)行一個高速公路的帶狀測繪項目，希望使用無人機搭載機載雷達（LiDAR）的方式進行快速測繪。數(shù)據(jù)要求：客戶要求獲取誤差小于5...







2020年初，陜西省西安市某客戶需要執(zhí)行一個高速公路的帶狀測繪項目，希望使用無人機搭載機載雷達（LiDAR）的方式進行快速測繪。
數(shù)據(jù)要求：客戶要求獲取誤差小于5cm的彩色點云文件?？蛻魧⑹褂迷撐募蒁LG格式文件。
項目特點：經(jīng)過Microdrones團隊評估，項目的實施面臨數(shù)個挑戰(zhàn)：

  • 繞城高速位于市區(qū)，周邊高樓林立，環(huán)境復雜；
  • 車輛川流不息，對路面點獲取不利；
  • 對無人機安全性、穩(wěn)定性要求非常高。



測區(qū)概覽圖



測區(qū)1：路段全長3 km，寬0.3 km；類型：城區(qū)高速公路
測區(qū)2：路段全長2.3 km，寬0.25 km；類型：城區(qū)高速公路
實施方案



航線規(guī)劃
經(jīng)過現(xiàn)場實地考察和分析，我們決定采用80m相對航高，5m/s平均飛行速度，40%旁向重疊率，分5個架次飛行。





航測實施
該案例中，我們使用Microdrones 集成系統(tǒng)——mdLiDAR3000，對兩段高速公路帶狀區(qū)域進行了數(shù)據(jù)采集，區(qū)域大小分別為0.689 平方千米以及0.42 平方千米。
mdLIDAR3000 采用機載激光雷達（LiDAR）作為傳感器，主要采集點云數(shù)據(jù)。
使用設備：mdLiDAR3000解決方案



  • 飛行5個架次共2個區(qū)域，掃描面積共1.1 平方公里；
  • 飛機采集了GNSS數(shù)據(jù)、機載激光雷達原始數(shù)據(jù)和慣導數(shù)據(jù)；
  • 經(jīng)過處理得到了該區(qū)域的精確數(shù)字三維點云，兩段區(qū)域的點云密度分別為每平方70個和每平方米80個。

數(shù)據(jù)處理
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，導入數(shù)字三維點云；
  • 使用Global Mapper 軟件，采集所有坐標已知的地面檢查點；
  • 將地面采集的檢查點坐標與地面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。



  • 現(xiàn)場在已知點上進行架設基站，采集靜態(tài)數(shù)據(jù)；
  • 采用RTK打點的方式采集檢核點，共計6個。優(yōu)先使用靶標，如無法實現(xiàn)，采集特征點；
  • GPS設備采用華測品牌。



上圖：現(xiàn)場采集特征點
基于Global Mapper的三維點云獨立精度準確評估結果



點云成果展示
測區(qū)彩色點云







測區(qū)縱斷面



項目結論

  • 成果精度高（Z中均方根誤差1.0cm，應客戶需求僅需要分析高程精度差異）；
  • 生產(chǎn)效率遠超傳統(tǒng)測繪方式，地面站式掃描儀在不停運的高速路上也存在架站困難的問題；
  • mdLIDAR3000低重疊度的特點大大提升了帶狀測繪的內(nèi)外業(yè)效率；
  • 單次飛行時間30分鐘以上，5個架次即可完成此次項目。


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