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案例|SHARE 6100 X-PORT + DJI L1 在南方植被茂密山区的应用

2022-01-11 07:43   编辑:admin   人气: 次   评论(

  随着大疆陆续推出了P4R、M300、P1、L1等“平民航测仪器”后,赛尔公司在今年也相继推出了基于大疆 M300 RTK飞行平台的高性价比的202S、303S、6100X-PORT等航测相机,这些设备不仅满足了无人机测绘用户的迫切需求,同时也为工程施工、水利水电等行业提供了更为高效、智能的解决方案。

  测区为位于南方某山区的高山水库,地形复杂植被茂密,测区最大高差在200米左右。

  测区面积为1.5平方公里,需要对测区进行航空摄影并制作测区1:1000的DOM、DEM和DLG成果。成图坐标系为北京54坐标系和1956黄海高程系。

  测区为位于多个山头之间的高山水库,水库已部分注水,测区内最大高差在200米左右。测区内部分区域的植被已被清理,植被茂密区域的树高基本在10~20米左右。

  测区内植被区域树木茂密航测相机难以获取到地面数据,需要使用机载激光雷达来获取地面点,大疆L1激光最多有3次回波,激光点有较大概率能打到地面。

  成果要提交DOM、DEM、DLG数据,所以还需要使用SHARE 6100 X-PORT航测相机进行一次航飞获取高清晰度的影像,飞机选择大疆 M300 RTK。

  像控测量方面,在测区四角布设4个像控靶标,使用GNSS接收机测量得到像控点的CGCS2000坐标(使用千寻findcm服务)。使用GNSS接收机测量得到甲方提供的4个54坐标系的已知点的CGCS2000坐标。

  在测区内均匀测量一些平高点和高程点用于后续精度检查使用,检查点选取在水泥地面或裸露土地面。

  在正射航拍部分,选择焦距40mm的SHARE 6100 X-PORT相机,照片分辨率为9504px*6336px,设置飞行高度300米,飞行速度12m/s,重叠度设置成航向80%旁向70%,实际飞行时间不到1小时。

  SHARE 6100 X-PORT相机和大疆 M300 RTK 飞机的适配度非常高,在免像控方面达到了很高的精度。将影像数据导入大疆智图软件选择二维建图,进行无控空三后自动快速的生成DOM、DSM。在野外使用笔记本1.5个小时得到成果,快速DSM中记录的高程是椭球高。

  在DJIL1的航飞工作方面,由于测区最大高差在200米左右,而L1的航飞高度为60米,所以要么按高差对测区划分航摄分区,要么使用仿地飞行,为了保证成果精度选择了使用仿地飞行。

  至于DSM选择部分,将智图软件生成的快速DSM软件与ALOS 12.5米的DSM数据进行对比,高程最大偏差在60米左右,DJIL1的航高设置为60米,出于飞行安全考虑ALOS 12.5米的数据不能用于此项目。我们将智图生成的Tiff格式的DSM数据拷贝到遥控器中以用于仿地飞行。

  本次作业过程中,上海优质薄膜表面瑕疵在线检测仪,DJIL1航飞相机参数设置为:在可见光相机中的【MENU】中设置打开机械快门、关闭畸变校正、 选择 MF 对焦,S 档、 快门 1/2000。

  Zenmuse L1 LiDAR Mapping,在高级设置中选择激光旁向重叠率50%,航高60米,飞行速度5m/s,打开仿地飞行。回波模式选择3次回波,扫描模式选择重复扫描。

  注意在DJIL1航线设计的时候,要控制航线的长度确保匀速飞行的时间不要超过100秒。

  在数据采集开始和结束时,要进行一次手动惯导校准的8字飞行来保证成果精度。

  激光点云处理部分,首先将 DJIL1航飞的原始数据导入到大疆智图软件坐标系选择CGCS2000的平面直角坐标系,打开点云精度优化功能,选择要输出的点云格式开始处理。

  接下来进行项目精度检查,将RTK测量得到的平高和高程检查点与las格式的点云进行套合检查,经过检查平面和高程误差都满足1:1000成果的精度要求。

  关于坐标转换方面,甲方提供了多个覆盖了测区范围的控制点的北京54坐标,这些控制点的CGCS2000坐标已经通过RTK测量获得,通过有两套坐标的这些控制点在Lidar后处理软件中将点云数据从CGCS2000坐标系转换到北京54坐标系,高程从椭球高转换到1956黄海高程系。

  在进行点云滤波过程中,使用点云智绘、Lidar360这类点云处理软件对原始点云数据进行自动滤波,滤除地表植被生成粗略dem数据。

  接下来对粗滤波后的点云数据进行人工精细分类,将所有地面点导出后构网生成标准格式的dem数据成果。

  激光点云处理得到的地面点数据可以自动生成高程点和等高线,基于SHARE 6100 X-PORT航拍影像我们可以立体测图采集建筑、道路等地形地貌数据。将高程点、等高线数据和建筑、道路等地形地貌数据合并到一起,再经过外业调绘和内业精编就得到1:1000地形图成果。

  地形测绘中可见光摄影和激光雷达各有其优势,可见光摄影测量的平面精度更好,激光雷达点云的高程精度更佳。

  此项目中Xport 6100全画幅相机高达6100万像素,航摄效率很高,且能快速免像控生成高精度的DOM和DSM,快速生成的DSM数据提供给DJIL1进行仿地飞行,项目整个外业工作一共用时1天半。

  DJIL1+SHARE 6100 X-PORT价格亲民、功能互补、在快速高效的生产DEM、DOM、DLG数据方面相辅相成优势明显。香港最快报码开奖结果