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設(shè)備與工具
近期，美國(guó)Navigation Electronics公司的無人機(jī)系統(tǒng)銷售和支持主管Ross Kenney（羅斯·肯尼）使用款新的mdLiDAR1000HR aaS系統(tǒng)開展了一次覆蓋1800英畝（約7.28平方公里）的測(cè)繪項(xiàng)目。該項(xiàng)目為期3天，共飛行28個(gè)架次。復(fù)制打開鏈接，查看該測(cè)量項(xiàng)目創(chuàng)建的點(diǎn)云：https://www.microdrones.com/en/datasets/lidar/mdlidar1000hr-1800ac/測(cè)區(qū)包含兩塊私屬土地上一條小溪周圍的沉積物。
測(cè)區(qū)位于一個(gè)建筑工地的下游。建筑項(xiàng)目正處于施工期，現(xiàn)場(chǎng)堆放了一些材料。不幸的是，這些材料被暴雨沖到了建筑工地下游，沉積在私屬土地上，影響了土地所有者的使用。在其中一塊土地上，沉積物導(dǎo)致草皮農(nóng)場(chǎng)主的種植面積減少了；在另一塊土地上，它導(dǎo)致牧場(chǎng)主的牧草面積減少了。業(yè)主需要通過精確的測(cè)量來評(píng)估和量化沉積物總量?？紤]到該地區(qū)的面積、高程變化及基礎(chǔ)不穩(wěn)定，傳統(tǒng)測(cè)繪方法成本高，耗時(shí)長(zhǎng)。此外，若使用傳統(tǒng)方法全面分析有多少沉積物，還需要額外拍攝GPS照片。Kenney和 Navigation Electronics 團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為，這是一個(gè)使用全新mdLiDAR1000HR aaS系統(tǒng)的經(jīng)典場(chǎng)景，可以驗(yàn)證其分辨率是否足以計(jì)算沉積物體積。Kenney介紹：“我們剛剛獲取了新款 mdLiDAR1000HR aaS 系統(tǒng)，非常好奇它在這種環(huán)境中的表現(xiàn)?！?/p>
每個(gè)項(xiàng)目都是通過Microdrones的“計(jì)劃、飛行、處理和展示”工作流程進(jìn)行的。任務(wù)和飛行準(zhǔn)備細(xì)節(jié)，以及每次飛行的飛行參數(shù)和數(shù)據(jù)采集都將接受檢查。
該項(xiàng)目涉及兩塊獨(dú)立的土地，一塊面積為1200英畝（約4.86平方公里），另一塊600英畝（約2.43平方公里）。測(cè)量這兩塊總計(jì)1800英畝（約7.28平方公里）的土地歷時(shí)三天，飛行了28個(gè)架次。Kenny介紹：“每次飛行的覆蓋面積約為60英畝（約0.24平方公里），飛行時(shí)間約為25至30分鐘。在所有飛行中，最長(zhǎng)一次持續(xù)了29分16秒?！痹谒酗w行中，mdLidar1000HR aaS的飛行高度為50米，重疊度50%，飛行速度為每秒5米。由此生成的點(diǎn)密度為每平方米280多個(gè)點(diǎn)。
原始點(diǎn)云通過 Microdrones系統(tǒng)配備的mdInfinity數(shù)據(jù)軟件平臺(tái)進(jìn)行處理，使用了幾個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊：軌跡處理、地理定位定向、精度增強(qiáng)（及降噪），從而確保點(diǎn)云的準(zhǔn)確度和精度。使用mdInfinity地面分類模塊還可以移除植被，進(jìn)一步處理裸地?cái)?shù)據(jù)，用于創(chuàng)建數(shù)字地形模型。
在完成1800英畝測(cè)區(qū)的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理流程后，Kenney創(chuàng)建了一個(gè)完整的表面模型：mdLiDAR1000HR aaS能夠提供探測(cè)沉積物所需的信息和數(shù)據(jù)。Kenney指出：“看看溪流兩岸的界線多么明顯，這里有個(gè)藍(lán)色區(qū)域，可以看到高度變化，所有沉積物都在此處?！?/p>
為了獲得LiDAR地表圖相對(duì)于GNSS點(diǎn)（探測(cè)器在現(xiàn)場(chǎng)拍攝所得）的精度評(píng)估，Kenney將GNSS位置數(shù)據(jù)與點(diǎn)云進(jìn)行了比較，得出了令人印象深刻的結(jié)果。Kenney解釋說：“在70張校驗(yàn)照片中，對(duì)所有這些點(diǎn)求平均值后，你將發(fā)現(xiàn)垂直方向的總體精度平均在0.05到0.10英尺之間。就是說在該特定區(qū)域，垂直精度達(dá)到了1.5厘米到3厘米。能用這種成本的無人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到這種精度，是非常驚人的。”
Kenney還指出，新款mdLiDAR1000HR能夠提供更大的覆蓋范圍和視角。“在70米高度，mdLiDAR1000HR可以覆蓋100米寬的地面區(qū)域，也就是一個(gè)足球場(chǎng)的長(zhǎng)度。它在效率方面取得了突破。根據(jù)我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目中看到的結(jié)果，它的效率達(dá)到舊系統(tǒng)的數(shù)倍?！?/p>
mdLiDAR1000HR能夠基于16線掃描技術(shù)收集高密度數(shù)據(jù)。與單線激光雷達(dá)相比，它更快、更高效。它配備90°視場(chǎng)角，獲得更高的點(diǎn)密度和樹冠穿透能力。因此在數(shù)據(jù)后處理過程中，地面分類程序的執(zhí)行精度比低密度點(diǎn)云更高。通過mdInfinity數(shù)據(jù)平臺(tái)，用戶可創(chuàng)建逐層校準(zhǔn)流程，不僅提高點(diǎn)云精度，還能過濾LiDAR數(shù)據(jù)來提高點(diǎn)云質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)比同類產(chǎn)品更佳的點(diǎn)云精度和準(zhǔn)確性。
Microdrones于2005年成立于德國(guó)北萊茵-威斯特法倫州的錫根，致力于提供專業(yè)可靠的無人機(jī)商業(yè)應(yīng)用解決方案。我們的解決方案能更有效和高效地完成測(cè)繪地理信息、土地開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及公共安全任務(wù)。
Microdrones擁有超過15年的創(chuàng)新歷史。Microdrones飛行器的設(shè)計(jì)基于德國(guó)工程質(zhì)量的現(xiàn)代工藝，擁有行業(yè)領(lǐng)先的飛行時(shí)間、對(duì)惡劣環(huán)境的極強(qiáng)耐受力和智能的集成方案。我們充滿熱忱的飛行器工程師、軟件開發(fā)人員和任務(wù)載荷集成專家團(tuán)隊(duì)一直引領(lǐng)著專業(yè)無人機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展。Microdrones深受全球1500多個(gè)專業(yè)客戶的信賴。如今，我們?cè)诘聡?guó)、美國(guó)、加拿大、阿聯(lián)酋和中國(guó)建立了分支機(jī)構(gòu)，并且擁有遍布全球六大洲的分銷網(wǎng)絡(luò)。我們的使命是：將客戶需求轉(zhuǎn)換為面向?qū)I(yè)人士的有效、高效、端到端系統(tǒng)。
鎂科眾思科技（佛山）有限公司是Microdrones在華全資子公司，坐落于廣東省佛山市，占地面積2,000多平方米，擁有研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)和市場(chǎng)營(yíng)銷等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)。
公司的前身佛山市安爾康姆航空科技有限公司成立于2006年，是中國(guó)早期從事民用無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的高科技企業(yè)之一，擁有多年無人機(jī)平臺(tái)研制、行業(yè)應(yīng)用方案開發(fā)與服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。2008年，Microdrones與安爾康姆航空科技達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，在中國(guó)建立md4工業(yè)級(jí)四旋翼無人機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)基地和亞洲研發(fā)中心。得益于雙方的資源優(yōu)勢(shì)，md-4系列無人機(jī)系統(tǒng)在中國(guó)和亞洲市場(chǎng)取得令人矚目的成功，產(chǎn)品的可靠性和支持服務(wù)的專業(yè)性得到行業(yè)客戶的廣泛認(rèn)可。2018年12月，Microdrones正式并購(gòu)安爾康姆航空科技有限公司。公司更名為鎂科眾思科技（佛山）有限公司，致力于為中國(guó)和其它亞洲用戶提供更優(yōu)質(zhì)和全面的產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)支持。
如今，鎂科眾思科技（佛山）有限公司具備領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用知識(shí)和豐富的本地專業(yè)知識(shí)。公司通過 ISO9001: 2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證，擁有無人機(jī)技術(shù)和應(yīng)用相關(guān)有效專利以及軟件著作權(quán)數(shù)十件。2018年，Microdrones四旋翼無人飛行器系統(tǒng)產(chǎn)品榮獲廣東省高新技術(shù)產(chǎn)品證書。2019年，公司專利榮獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。我們致力于推進(jìn)研發(fā)、生產(chǎn)制造、服務(wù)以及市場(chǎng)銷售的本地化進(jìn)程，擁有荷載集成、飛行運(yùn)營(yíng)和調(diào)試、數(shù)據(jù)處理、電子和總裝、產(chǎn)品測(cè)試等多個(gè)職能和相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。
Microdrones積極參與中國(guó)本地的無人機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目。在測(cè)繪地理信息領(lǐng)域，Microdrones工業(yè)級(jí)四旋翼無人機(jī)產(chǎn)品和方案廣泛應(yīng)用于國(guó)家測(cè)繪局第一航測(cè)遙感院、江蘇省測(cè)繪局、河北省測(cè)繪局、云南省測(cè)繪局、浙江第二測(cè)繪院、中國(guó)水利華東院、廣東國(guó)土測(cè)繪院、遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院等數(shù)十家專業(yè)測(cè)繪地理信息機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目，用于航空攝影測(cè)量、傾斜攝影三維建模和應(yīng)急測(cè)繪。在電網(wǎng)巡檢領(lǐng)域，Microdrones多次中標(biāo)國(guó)家電網(wǎng)總公司小型多旋翼無人機(jī)電力線巡檢項(xiàng)目，產(chǎn)品配裝到山東、山西、重慶、四川、浙江等十幾個(gè)省市電網(wǎng)單位。在石油管道巡檢領(lǐng)域，Microdrones參與中國(guó)石化6,000公里成品油管道的巡檢項(xiàng)目，目前累計(jì)飛行里程超過40,000公里。除此以外，Microdrones產(chǎn)品和系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于海洋監(jiān)測(cè)和海監(jiān)執(zhí)法、水利水電、地質(zhì)災(zāi)害防治、公共安全、環(huán)保、考古、科研等眾多專業(yè)領(lǐng)域。
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