论无人机激光雷达测量在地形图测绘中的应用.doc

PAGE PAGE 1 论无人机激光雷达测量在地形图测绘中的应用 文章以抽水蓄能电站地形图测绘中获取的激光雷达点云数据，介绍了激光雷达测量在植被深厚地区的地形图测绘，成果满足规范标准要求，论证了激光雷达测量在植被深厚地区极大地减少了外业数据采集工作量，缩短了作业工期，解决了人工测量安全问题和传统RTK及全站仪测量技术在植被深厚且茂密山区的测量难题。?　　关键词：激光雷达? 测量? 无人机? 地形图? 应用;?　　引言?　　由于我国快速发展大力推进数字化基础设施建设，从而使无人机激光雷达测量引入到建设领域，同时也加快了整个城市建设的进程。建设工程必要的一项工作就是地形图测绘，而在地形图测绘过程中无人机激光雷达就是测量工作开展期间经常会用到的一种先进技术，不仅能够提升整个地形图测量的精度，同时能够有效的降低测量工作开展期间的成本投入和安全风险。?　　1 激光雷达测量的工作原理及内容?　　1.1 激光雷达测量技术原理?　　激光雷达技术的大量应用，拓展了无人机使用的领域，不仅能够实现指定的目标进行侦察、还能通过地形地貌数据的收集，及时掌握本地区的气候条件及地质特点，从而为天气预报及地质测量奠定坚实的基础。无人机利用对指定目标进行实时的监测，根据相机拍摄的比例进行数据的还原，从而能够实现拍摄与计算功能的完美统一。对于地形相对复杂的区域，利用摄像头进行地质数据的测量，通过控制平台，测量者可以根据自身对于数据的需求特点、地形、测量精度等相关参数的要求，选择合适的机型及激光雷达装置，对无人机的航行路线进行统筹规划，在确保测量品质的基础之上，选择相对简易的航行轨迹，从而减轻无人机作业的难度系数、便于测量者对于无人机的远程控制。?　　1.2 激光雷达数字化的内容?　　科技水平的提升，不仅使各种先进的信息技术及控制技术得到了更好的应用，无人机测量技术的大量应用，为地形测绘数据的准确性提供了更好的保障。无人机激光雷达系统搭载激光三维扫描仪，该系统是由轻型激光雷达点云数据采集系统 ， 集成了中距激光雷达扫描仪、GNSS和IMU定位定姿系统及存储控制单元，可实时、动态、海量采集高精度点云数据及丰富的影像信息。广泛应用于地形图测绘，利用激光雷达中平面位置与空间位置进行有机的结合，将DEM的资料作为目标的数据编辑的主要对象，根据数据与空间之间的关系进行及时的记录，根据现实地形数据的实际情况对数据信息的要素进行提取，从而对目标测量区域的整体情况有一个更加详细的了解，确保无人机激光雷达测量数据的准确性。?　　2 无人机的激光雷达测量技术应用的主要特征?　　2.1 数据准确性的特点?　　相较于传统的卫星测量技术，无人机激光雷达测量数据的准确性更加精确，不仅能够根据地理形态的特点，及时对航测的形式进行及时的调整，同时还要大大提高整体工作的效能，从而确保所测数据的精度。与此同时，利用无人机激光雷达对地形地貌进行测量，还能根据所测区域的地形特点，提前进行路线的规划及设计，从而使整个测量工作的效率得到更好的保证。?　　2.2 结构稳定的特点?　　无人机不仅能够在地质条件较为恶劣的环境之下使用，同时还能在根据所测区域的地形特点，选择合适的机型，确保无人机的续航能力，以保证整个测量工作能够更好的实施。无人机的体形较小、对于起降平台要求较低、能够适应各种较为复杂的地形条件，从而确保设备的平稳运行。除此之外，无人机还具备操作灵活的特点，能够适应各种较为复杂的环境及要求较高的观测任务，从而避免了由于作业环境对于测量者产生的安全威胁，在确保测量任务完美完成的同时，又为企业节省了大量的经济损失。?　　2.3环境适应能力突出?　　相对于传统的航测设备而言，无人机具备得天独厚的优势。首先，其自身的体积较小、自重较轻、便于操作等特点，无需专业的机场进行升降，对于跑道无要求，只需平整的路面就能进行操作;其次，能够适应各种恶劣的天气环境，对于温度及季节无严格的要求;此外，能够采集的范围较广，无人机在作业期间，能够通过平台对无人机激光雷达测量的数据进行控制，也可以根据测量的要求提前进行测量范围的规划，从而使无人机测量效率得到更好的保障。?　　2.4 降低成本投入?　　成本是开展工作的关键因素，相较于传统的航测设施，无人机具备成本投入较小的特点，不仅整体运营的成本较低，整体的工作效能及用途都有較大的提升，无人机能够根据设计的要求，每天完成超过几十千米的测量作业，在提升整体工作效率的同时，也使测量工作开展的成本得到了更好的控制。同时，无人机激光雷达测量还具备较高精度的特点，使其自身的应用的性价比达到了最大化。?　　2.5 降低测量人员安全风险?　　在植被茂密的山区以传统的RTK和全站仪进行地形图测绘将会带来极大的人员安全风险，夏天植被茂密的