华东某海滩滩涂地形测量项目

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华东某海滩滩涂地形测量项目



项目背景

测区位于华东某海滩,,,,呈南北走向,,地质以沙石、、、泥土为主,,面积约13平方公里。。。该区域气候湿润,,,,风速约3-4级,,,每日涨潮退潮时间不定。。客户要求项目数字正射影像(DOM)精度优于0.5m,,,,且数字高程模型(DEM)精度在10cm以内。。。

痛点分析

位于潮间带的滩涂由于岩土结构特殊性,,,海滩涨潮退潮时间有限,,使得人工测量和无人船/有人船测量都难以应付。。。。当低平潮发生后,,,海滩裸露时间较短,,,,费时又费力的人工测量难以在短时间内快速、、准确获取地形数据,,且人员危险性较高。。。。当高平潮发生后,,水深很浅,,且海滩浪较大,,涨退潮也很快,,船体容易搁浅,,,,无人船/有人船测量无法正常作业。。。


实施方案

项目采用PM-1500机载激光测量系统进行沿岸和滩涂测量。。该系统以蜂虎垂直起降固定翼无人机作为平台,,拥有测程长、、、精度高、、、、续航长、、、、保障全等优势,,,可以在大范围内快速、、准确、、、、连续地获取高精度的地形数据。。。


▲PM-1500机载激光测量系统和蜂虎垂直起降固定翼无人机

 

系统优势:

▷测程长:激光雷达最远测距1650m。。。

▷精度高:200万点/秒高点频,,,,7次回波。。

▷续航长:无人机载荷作业可达120min。。

▷保障全:无忧保障包,,,多重守护更省心。。



作业过程

▲项目实施总体技术路线

  1. 航线规划

为保证激光点云精度满足成果要求,,本次飞行按200m相对航高沿着道路进行航飞采集,,,,飞机地速72km/h,,,,航向重叠度75%,,,航线间隔89m。。。。


▲航线规划界面图

 

2.数据采集

结合当地的潮汐变化表和现场综合评估情况,,作业人员选择中午12时进行作业,,这样既保证潮水在相对最低点,,,,也能保证充足的光照度,,以避免过大的阴影。。


▲飞行现场

3.内业处理

外业采集结束后,,作业人员把激光原始点云数据、、、GNSS数据、、IMU数据导入到溢德数据融合软件进行后差分处理,,,解算得到高精度的POS数据和LAS点云数据。。。基于这些数据,,,作业人员可以生成数字正射影像和数字高程模型。。。

4.精度验证

作业人员通过将激光点云与区域内的验证点进行比对,,,点云数据高程中误差为7.7cm,,,,满足精度优于10cm的需求。。


 

▲精度验证


成果展示

▲点云数据




▲数字正射影像


▲分类后地面点                                           ▲数字高程模型

项目总结


通过应用,,,利用机载激光雷达技术进行滩涂地形测量具有以下两大优势。。。

一是精度和效率高。。。PM-1500机载激光测量系统通过搭载蜂虎垂直起降固定翼无人机平台,,在200m左右相对航高条件下,,滩涂点云高程中误差为7.7cm,,满足精度优于10cm的要求。。同时,,与人工测量相比,,采集效率高、、、内业处理快的PM-1500机载激光测量系统的综合人均效率提升10倍。。

二是适应性强。。。受海滩涨潮退潮的影响,,,地面测量人员难以施测,,,,无人船/有人船也无法进入潮间带实施测量。。。。而机载激光雷达技术则可以不受作业环境限制,,,大大方便了滩涂地形测量工作的开展。。

基于上述优势,,机载激光雷达技术有效解决了“车下不去,,,船上不来,,人不安全”的测量难题,,为获取滩涂地形数据提供了可靠、、、精准、、、、高效的解决方案。。


▲PM-1500机载激光测量系统与人工测量效率对比




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