项目位于宁波市某区域高速公路旁的一村落的1:500地形测绘。项目工期短,测区面积大,精度要求高。
测图示意图
2. 工作内容
本项目工作内容包括以下几点:
1) 测区航线的规划;
2) 成果提交:DEM、DOM、DLG。
3. 项目难点
测区大约1平方公里,长1.3公里,宽0.8公里;通过测区实地踏勘,发现本项目有以下难点:
1) 项目区域建筑物过多;
2) 项目工期短,要求5天内提交最终数据成果;
3) 精度要求1:500地形测绘要求;
4. 作业方案
通过对项目的充分了解,决定采用北科天绘Skylark云雀无人机雷达系统执行本次飞行;Skylark云雀是北科天绘自主研发的轻型机载雷达系统,系统集成光学相机,同时能够获取影像数据。
Skylark云雀系统
5. 外业实施
5.1 航线规划
通过系统标配的SS-NAV飞行规划管理软件,对测区进行航线规划。自主设置LiDAR测量系统点频、转速、测距范围、相机曝光间隔等参数;自动规划航线航高、航速、重叠度等信息。项目测区范围规划一个架次飞行结束。
控制采集界面
5.2 飞行作业
地面架设基站采集静态GNSS数据用于轨迹后差分处理;
基站架设
Skylark云雀系统调试完成后,开始扫描作业。飞行了一个架次,时间大约半个小时左右完成数据采集工作,经过检查数据质量完好。
5.3 检核点测量
检核点测量
6. 数据处理
6.1 数据预处理
对基站数据及机载GPS数据进行后差分,融合差分数据及惯导数据解算云雀LiDAR测量系统轨迹数据。
轨迹解算流程
Skylark云雀轨迹解算软件
点云解算流程及界面
点云原始数据
6.2 数据后处理
6.2.1 正射影像DOM制作
DOM数字正射影像制作
6.2.2 数字高程模型DEM制作
DEM数字高程模型制作
6.2.3 彩色点云制作
彩色点云成果
6.2.4 数字线画图DLG制作
1:500地形图成果
7. 精度检核
作业结束后,在测区内人工测量了60个高程检核点,用来检核点云成果的精度;将检核点的坐标导入TerraSolid软件,与点云中最近激光点进行比对,生成点云高程精度报告,如下图所示:
点云精度验证
8. 项目总结
通过利用Skylark云雀无人机雷达系统实施本次1:500地形项目,无人机载激光雷达与其他传统手段相比的优势有以下几点:
作业便捷、灵活,适用于小范围不规则测区的测绘;
速度快——外业勘查+原始数据采集0.5-1h;点云+影像数据处理2-3h;地形图绘制6-8h。项目实施至成果产出整体时间约10h;
成本低——项目实施技术技术人员2人,外业时间一天,大大减少了人力物力投入成本;
质量高——获取多元化数据,细节丰富,点云精度高,成图质量好;