随着无人机航空摄影测量技术的进步和广泛应用,地形测绘的效率得到了显著提高。尽管如此,这项技术仍面临一些局限性,特别是在植被密集的区域,仅依赖影像数据难以精确获取地面点信息,需要人工手持RTK进行辅助测量。这不仅耗时费力,还可能对工作人员的安全构成威胁。此外,在环境复杂或难以进入的地区,精确测量尤为困难。

相比之下,结合了机载激光扫描技术和影像测量技术的激光航测系统能够同时获取点云和影像数据。这种技术不仅能够通过激光扫描点云精确获取地面点坐标信息,包括植被下方的地面点数据,还能利用影像数据的清晰纹理特征,实现地表地物的三维重建。这种融合技术不仅提高了内外业的工作效率,缩短了项目周期,还确保了数据成果的高精度和高质量,提供了更为全面的数据成果类型,增加了其应用价值。

华测导航推出的AA10是一款面向通用测量需求的激光航测系统,它将高精度测绘级激光扫描与全画幅可见光相机相结合,为地理信息数据采集、处理和成果输出提供了全新的解决方案。自发布以来,该系统受到了行业内的积极评价和良好的市场反响。

该项目位于安徽省宣城市的山区,总面积3.2平方公里,地物主要为大面积乔木和竹林,植被茂盛且地形陡峭,最高垂直落差达180米。项目旨在生产比例尺为1:500的地形图,以支持旅游景区的开发设计。

① 外业数据采集

选择起降场地:根据现场勘查结果,选择测区中部村庄广场作为无人机起飞场地。AA10采用免基站云服务结合后PPK解算技术,只需一个起降点即可完成整个测区的航飞作业。

规划航飞作业参数:根据项目需求设定合适的航飞参数,确保在160米飞行高度时仍能达到5厘米的系统精度。强大的探测能力、高发射点频率和多回波功能确保了植被下方地面点数据的有效获取。

数据采集:完成设备安装和准备后,使用无人机进行飞行作业,三个飞行架次即完成了3.2平方公里的激光点云和影像数据采集,整个外业作业耗时不到两小时。

② 内业数据处理

自动数据整理:数据采集完成后,使用华测导航的CoPre软件自动整理数据,六分钟内完成全部数据的拷贝。

向导式任务管理:CoPre软件采用向导式任务管理,简化了POS解算和数据处理的过程,使操作变得更加简便。

一键自动下载云基站数据:CoPre支持一键自动下载云基站数据,提高了POS数据的精度和稳定性。

点云和影像数据快速处理:大约55分钟内完成3.2平方公里测区的彩色点云数据处理。CoPre内置的天工引擎算法可以高效重建三维模型,3.2平方公里的TDOM和实景三维模型成果生产仅需122分钟。

植被穿透效果:通过剖面图可以观察到点云穿透植被的效果良好,地面点连续且密集。

精度验证:实地采集20个检查点与成果数据进行比对,验证了点云和模型成果的精度。

点云滤波和DEM生成:利用CoProcess软件基于点云进行去噪滤波,一键构建高精度DEM和生成等高线,全流程只需198分钟即可完成3.2平方公里数据成果的生产。

③ 优势总结

1. 有效穿透茂密植被:AA10能够有效穿透茂密植被,获取精准地面点信息,减少外业工作量和安全风险。

2. 高精度:AA10在无像控点的情况下实现了5厘米的测量精度,大幅减少了传统航测中的复杂步骤,提升了内外业的工作效率。

3. 高度自动化:使用CoPre软件进行数据预处理,3.2平方公里测区的彩色点云、TDOM和实景三维模型成果生产仅需177分钟,相比传统航测方案效率提升了三倍以上。

4. 多样化成果输出:一次作业即可获取彩色点云、TDOM、实景三维模型、高精度DEM和等高线等成果,满足地形测量成图的需求,无需额外的人力时间补充测量。

AA10激光航测系统凭借其高精度、多样化成果和高效率等特点,有效克服了传统航测方案的局限性,显著减少了内外业的工作量,降低了野外作业的安全风险,为航测生产作业提供了一种全新的高效技术路径。