Geräteeinführung
DerGeniales Mini-UAV-LiDARSystemist ein kostengünstiges LiDAR-System auf Vermessungs- und Kartierungsebene, das von SureStar unabhängig entwickelt wurde. Es integriert R-Fans Mehrlinien-Laserscanner, Trägheitsnavigationsmesssystem (GNSS/IMU), Computersteuereinheit usw. und kann einfach von einer Person mit hoher Integration, geringem Gewicht und hoher Datengenauigkeit bedient werden.
Das hochintegrierte Design von Genius mini UAV LiDAR sorgt für eine bessere Leistung und Stabilität des gesamten Systems und kann räumliche 3D-Informationen und Bilder der Geländeoberfläche in Echtzeit und schnell erfassen und wird häufig im Bereich der agilen und effizienten 3D-Messung eingesetztBereich.
Abbildung 1 Genius mini UAV LiDAR-Scansystem
Kernparameter
● Maximale Reichweite: 200 m bei 20 % Reflexionsvermögen, 250 m bei 80 % Reflexionsvermögen;
●Typische Flughöhe: 50 ~ 150 m;
●Abtastpunktfrequenz: 320.000 Punkte pro Sekunde für 16 Zeilen, 640.000 Punkte pro Sekunde für 32 Zeilen;
●Genauigkeit der relativen/absoluten Ebenenmessung: <0,10 m/0,15 m;
●Scan-Sichtfeld: 360°*30°;
●Positionsgenauigkeit: Ebene 0,02 m, Höhe 0,05 m;
●Einstellungsgenauigkeit: Nicken/Rollen: 0,025 Grad, Kurs: 0,08 Grad;
●Bildauflösung: 24 Millionen Pixel/42 Millionen Pixel (optional);
●Systemgewicht: 1,056 kg (ohne Kamera);
●Punktdichte: 16 Zeilen sind besser als 100 Punkte/m², 32 Zeilen sind besser als 200 Punkte/m²;
●Genauigkeit: Die Höhengenauigkeit ist besser als 10 cm, die Ebenengenauigkeit ist besser als 10-15 cm;
●Datenspeicherung: steckbare U-Disk;
Durchführung der Feldarbeit
Das Untersuchungsgebiet liegt in einem bergigen Gebiet im Südwesten. Um den Murgang im Berggebiet zu kontrollieren, baute die zuständige Einheit den Guyu-Staudamm auf dem Gipfel des Berges. Der vor langer Zeit gebaute Guyu-Staudamm ist mit Sedimenten verfüllt. Der Guyu-Damm muss erneut gebaut werden, um den Murgang zu kontrollieren, und das oberste DEM muss erhalten werden, um den Umfang der Erdarbeiten zu berechnen, um die Konstruktion des Staudamms in der späteren Phase zu erleichtern.
Routenplanung
Das Untersuchungsgebiet ist schmal und lang. Um das gesamte Untersuchungsgebiet zu erhalten, beträgt das voreingestellte Streckenintervall 40 m und die Höhe 80 m. Der Bergabfall ist für die Flugsicherheit zu groß. Vor dem offiziellen Einsatz wird mit dem Elf UAV die Route verifiziert. Es ist geplant, 2 Einsätze mit einer Gesamtlänge von ca. 10 km zu verwenden.
Abbildung 2 Umfang des Erhebungsgebiets
Abbildung 3 Der Trend der umliegenden Berge im Untersuchungsgebiet
Abbildung 4 Voreingestellte Routenposition
Aufbau der Basisstation
Vor dem offiziellen Betrieb müssen wir eine GPS-Basisstation einrichten, um statische Daten zu sammeln, und eine synchrone Beobachtung des Boden-GPS und des GPS-Systems des LiDAR durchführen. Nach der Flugmission werden die Basisstationsdaten und die vom GPS-System des Radars beobachteten Daten durch Post-Difference-Fusion-Berechnung weiter eliminiert, um eine hochpräzise Punktwolke zu erhalten.
Abbildung 5 Aufbau der Basisstation
Checkpoint-Sammlung
Beginnen Sie, während die Ausrüstung auf dem UAV montiert ist, mit dem Auslegen und Sammeln der Phasenkontrollpunkte und Höhenkontrollpunkte.
Abbildung 6 Sammlung von Phasenkontrollpunkten und Kontrollpunkten
Datenvorverarbeitung
Verwenden Sie die POSPac-Software, um eine Nachdifferenzberechnung durchzuführen, um die Flugbahn zu lösen, verwenden Sie unsere SS-Lipre-Punktwolkenlösungssoftware, um die Punktwolke zu lösen und sie in Kombination mit den Flugbahndaten anzuzeigen, und entrauschen Sie die Punktwolke, nachdem Sie überprüft haben, ob die Punktwolke vorhanden ist korrigieren, Flugpunkte und Sonnenrauschen entfernen usw.
Abbildung 7 Voreingestellte Route und tatsächliche Flugroute
Abbildung 8 Punktwolken-Rohdaten
Datennachbearbeitung
Punktwolken wurden mit Bearbeitungsmakros der Terrasolid-Software klassifiziert.
Abbildung 9 Ursprüngliche Punktwolke
Abbildung 10 Klassifizierte Punktwolke
Abbildung 11 Screenshot der klassifizierten Punktwolke
Verarbeitung von Orthofotos und Farbpunktwolken
Das gesammelte Bild wird mit dem Foto abgeglichen, um ein Bild POS gemäß den Belichtungsinformationen zu erstellen, und das Orthofoto wird durch Kombinieren der Phasenkontrollpunkte mit der Bildverarbeitungssoftware erzeugt.
Abbildung 12 Bild POS-Daten
Abbildung 13 Digitales Orthofoto-DOM
Abbildung 14 Farbige Punktwolke
Verarbeitung von Strichzeichnungen (DLG).
Gemäß den gesammelten Punktwolkeninformationen werden die Bodenpunkte nach der Klassifizierung erhalten und das DEM erstellt. Mit der Unterstützung von Drittanbietersoftware wie Coal Aviation 2D- und 3D-Software, Terrasolid und Southern Cass kann DEM die gewünschte Strichzeichnung (DLG) verarbeiten.
Abbildung 16 Digitale Strichzeichnung
Überprüfung der Genauigkeit
Die Software vergleicht die Punktwolkendaten neben dem Prüfpunkt und gibt die Prüfpunkt-Genauigkeitsvergleichstabelle aus.
Abbildung (18) Überprüfung der Höhengenauigkeit
Nach der Inspektion weist das Endergebnis einen Mittenhöhenfehler von 10,1 cm auf, was die Kundenanforderung für einen Mittenhöhenfehler erfüllt.
Projektübersicht
Durch die Verwendung des Genius UAV LiDAR-Systems für diese 1:1000-Geländekartierung sind die Vorteile des luftgestützten Genius-Lidar-Systems im Vergleich zu anderen herkömmlichen Methoden wie folgt:
(1) Bequemer und flexibler Betrieb, geeignet für die Vermessung und Kartierung kleiner unregelmäßiger Vermessungsgebiete wie Ebenen und Berggebiete;
(2) Es ist leicht und kann mit DJI M210/300 kleinen UAVs für Langstreckenoperationen ausgestattet werden, und der individuelle Betrieb ist stark, sodass komplexe Feldaktivitäten unbemannt gelöst werden können;
(3). Die extrem hohe Punktdichte pro Quadratmeter sichert die Qualität der Daten;
(4). Hohe Höhengenauigkeit, kann den Effekt der Höhengenauigkeit besser als 10 cm ohne Kontrolle erfüllen, geeignet für hochpräzise technische Vermessungen;
(5). Sein Dual-Echo-Modus kann hochpräzise Geländekoordinatendaten durch die Vegetation erhalten;
(6). Die inländische selbst entwickelte Lidar-Ausrüstung verfügt über eine starke Leistung, eine zeitnahe und effektive Garantie des After-Sales-Teams, sodass sich die Kunden sie leisten und gut nutzen können.