1500 米高差下，禪思 L2 高效獲取林下高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)

在地理信息數(shù)據(jù)采集中，無人機(jī)搭載點(diǎn)云激光雷達(dá)作業(yè)，可穿透植被冠層，獲取林下地形數(shù)據(jù)，幫助用戶高效完成測繪作業(yè)。然而，市面上常見的激光雷達(dá)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品難用、價(jià)格昂貴，一直是行業(yè)痛點(diǎn)。

大疆禪思 L2 作為大疆行業(yè)全新激光雷達(dá)負(fù)載，具備高穿透性、高精度、高效率等優(yōu)勢，且成本降低、操作簡易。

近期，禪思 L2 在四川燕子溝測圖質(zhì)量抽查項(xiàng)目的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中，面對高落差、植被茂密的環(huán)境，產(chǎn)品性能得到驗(yàn)證。

4 大測區(qū)：整體高差 1500 米，植被茂密

1∶10000 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，詳盡記錄區(qū)域內(nèi)的地物、地貌特征，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的數(shù)字保障。2023 年，四川省全面完成1∶10000 無圖區(qū)域測圖工程。

為了檢查驗(yàn)收測圖工程是否合格，自然資源部四川測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站（下簡稱“四川質(zhì)檢站”）受上級委托，負(fù)責(zé)四川省甘孜州燕子溝周邊地區(qū)的數(shù)據(jù)質(zhì)檢任務(wù)，通過采集更高精度的數(shù)據(jù)成果，抽查檢驗(yàn)項(xiàng)目是否合格。

四川省燕子溝

本次項(xiàng)目抽查的燕子溝區(qū)域，總面積26 平方公里，分為 4 個(gè)大小不等的測區(qū)，總跨度 70 公里，整體高差達(dá) 1500 米。燕子溝植被茂盛，溝口經(jīng)過亞熱帶植被覆蓋的原始森林，植被覆蓋率高達(dá) 95% ，測量難度極大。

4 個(gè)大小不等的測區(qū)

傳統(tǒng)的測量方式，需要人工拿著全站儀、RTK 等設(shè)備，逐一打點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，工作量大，效率低。此外，區(qū)域山高水險(xiǎn)，人工難以抵達(dá)，植被覆蓋的山峰無法采集到有效的數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)測量方式

質(zhì)檢工作要求嚴(yán)格，需要檢驗(yàn)DOM和 DEM 的數(shù)據(jù)精度，經(jīng)過多方案對比，四川測繪質(zhì)檢站選用大疆 M350 RTK 無人機(jī)，搭載全新升級的禪思 L2 激光雷達(dá)進(jìn)行作業(yè)。

外業(yè)：禪思
L2 高效采集高精度數(shù)據(jù)

以最大測區(qū)為例，該區(qū)域面積
24 平方公里，落差超 1000 米。項(xiàng)目組根據(jù)地形變化，將該區(qū)域劃分成 12 個(gè)大作業(yè)單元。

為了保障成果精度，項(xiàng)目組在測區(qū)視野開闊處，均勻布設(shè)
104 個(gè)平高點(diǎn)檢查整體精度，在植被覆蓋區(qū)域布設(shè) 47 個(gè)高程點(diǎn)檢查林下地形。

檢查點(diǎn)布設(shè)

由于該區(qū)域地形起伏較大，項(xiàng)目組通過
DJI Pilot 2 下載當(dāng)?shù)?DSM 文件，使用 DJI M350 RTK 開啟仿地飛行模式進(jìn)行作業(yè)。

DJI M350 RTK + 禪思 L2

項(xiàng)目組將飛行速度設(shè)置為15m/s，飛行高度為 150 米，根據(jù)地形將旁向重疊設(shè)置為 20%-50%，采用重復(fù)式掃描方式進(jìn)行作業(yè)。無人機(jī)起飛前，禪思 L2 無需慣導(dǎo)預(yù)熱，開機(jī)即可作業(yè)，提升外業(yè)效率。

禪思L2 掃描頻率為 240kHz，支持 5 回波，且光斑更小，能量更集中，能夠穿透茂密叢林，獲取更多有效的地面點(diǎn)和林下點(diǎn)。

禪思L2 具備高穿透性

在飛行過程中，L2 可在遙控器進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)云預(yù)覽，支持點(diǎn)云歷史模型回放和多架次拼接，每次作業(yè)任務(wù)結(jié)束后，DJI Pilot 2 自動(dòng)生成外業(yè)質(zhì)量報(bào)告，外業(yè)非常省心。

點(diǎn)云實(shí)時(shí)預(yù)覽

由于當(dāng)?shù)夭糠稚降仉娝⒏邏壕€密布，無人機(jī)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大。得益于L2 量程的提升，項(xiàng)目組能夠?qū)w行高度設(shè)置為 200 米（高于電塔），并設(shè)計(jì)垂直于等高線的航線，保障作業(yè)成果。

整個(gè)項(xiàng)目共2 個(gè)外業(yè)小組，耗時(shí) 1 天完成檢查點(diǎn)打點(diǎn)工作；無人機(jī)全程采用仿地飛行作業(yè)，累計(jì)飛行 57 個(gè)架次，耗時(shí) 1 天半采集素材 767GB，高效完成全部外業(yè)任務(wù)。

使用禪思
L2 高效完成外業(yè)任務(wù)

內(nèi)業(yè)：精度滿足測圖工程成果要求

外業(yè)中，受山地遮擋影響，無人機(jī)4G 圖傳信號、 RTK 信號偶爾會(huì)斷開連接，禪思 L2 支持采用 PPK 模式進(jìn)行后差分?jǐn)?shù)據(jù)解算：將 L2 采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入大疆智圖進(jìn)行激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成 PPK 后差分解算，確保數(shù)據(jù)解算的準(zhǔn)確性，大疆智圖免像控自動(dòng)生成 DOM 和 DEM。

禪思L2 支持采用 PPK 模式進(jìn)行后差分?jǐn)?shù)據(jù)解算

經(jīng)平高點(diǎn)檢驗(yàn)，測區(qū)平面精度優(yōu)于10cm，高程精度優(yōu)于 5cm。經(jīng)林下高程點(diǎn)檢驗(yàn)，精度優(yōu)于 20cm。將 DOM、DEM 和點(diǎn)云成果導(dǎo)入到質(zhì)檢站自研的質(zhì)檢軟件中，有效地檢驗(yàn)了 1:10000 四川無圖區(qū)測圖工程的成果精度。

平高點(diǎn)檢查表

高程點(diǎn)檢查表

對于質(zhì)檢單位而言，如果采用RTK 和全站儀采集檢測點(diǎn)，缺少點(diǎn)位紋理信息，不便于找準(zhǔn)同名點(diǎn)位置，將為精度檢測引入新的誤差。而無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)具有豐富的紋理信息，便于精確確定同名點(diǎn)。

無人機(jī)激光雷達(dá)測繪方案，不僅降低外業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)，解決復(fù)雜區(qū)域人員難以抵達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)檢難題，而且作業(yè)效率高，數(shù)據(jù)精度高，為質(zhì)檢單位提供了形式豐富的數(shù)據(jù)資料，便于進(jìn)行整體精度評估檢測。

“平民化航測”是大疆行業(yè)始終秉承的理念。使用 DJI M350 RTK 搭載激光雷達(dá)禪思 L2 進(jìn)行外業(yè)，配套大疆智圖軟件內(nèi)業(yè)處理，一體化的航測方案打破市面上無人機(jī)激光雷達(dá)系統(tǒng)難用、昂貴、復(fù)雜等行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)價(jià)格、技術(shù)、應(yīng)用三方面的平民化。相信這一套方案也將為電力巡檢、林業(yè)監(jiān)測、工程建筑等領(lǐng)域帶來全新應(yīng)用。