《机载激光雷达三维系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机载激光雷达三维系统（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 一、系统介绍 机载激光雷达系统（Light Detection And Ranging，简称 LiDAR）是一种新 型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS 的快速测量系统，可以直接联测地面物体 各个点的三维坐标。系统还集成高分辨率数码相机，用于同时获取目标影像。 1、系统组成 l 动态差分 GPS l 姿态测量装置（IMU） l 激光扫描测距系统 l 成像装置 图 1 无人机载激光雷达系统组成框图 2、产品和飞行平台 无人机平台外观图 有人机平台外观图 飞艇平台外观图 动力三角翼平台外观图 3、产品技术参数 2 表 1 系统技术指标及分系统指标 系统参数系统参数 单次飞行测绘带宽 400
2、米 飞行测绘速度 60 公里/小时 飞行测绘高度 300 米 激光扫描雷达参数激光扫描雷达参数 峰值功率 10KW（脉宽 2ns） 波长 近红外（1064nm） 有效脉冲频率 20khz 探测距离 大于 300 米 扫描方式 旋转三棱镜 扫描频率 5 to 60 转 / 秒 扫描张角 80 degrees 航拍相机参数航拍相机参数 传感器类型 CMOS (彩色滤波阵列) 像素数量 (22mp) 5616 x 3744 pixels 像素尺寸 6.4um 镜头 24mm 拍摄频率 5 frames per second 数据格式 Raw or Jpeg 数据记录媒介 CF and/or SD d
3、isk 系统概况系统概况 系统重量（不含飞行平台） 20kg 功耗 70watts 精度情况精度情况 水平精度 20cm 高程精度 15cm 积累误差 无 4、 技术特点 数据密度高 根据不同工程需要，可以灵活调节不同地表激光点采集间隔。我公司开发的激光 雷达，激光点采集间距可以达到 0.15 米，甚至更小，数据采集密度极大，非常 有利于真实地面高程模型的模拟。 数据精度高 与传统航摄不同，由于采用激光回波探测原理，LiDAR 数据的高程精度不受航飞 高度影响，且激光具有极高的方向指向性，加上 LiDAR 配置的高精度姿态测量系 统，即使在没有地面控制点的情况下，也能达到较高的定位精度。根据我
4、公司行 3 业应用分析，数据精度为水平精度 0.20m，高程精度 0.15m，没有积累误差。 植被穿透能力强 由于激光探测具有多次回波的特性，激光脉冲在穿越植被空隙时，可返回树冠、 树枝、地面等多个高程数据，有效克服植被影响，更精确探测地面真实地形。 不受阴影和太阳高度角影响 LiDAR 技术以主动测量方式采用激光测距方法，不依赖自然光；而因受太阳高度 角、植被、山岭等影响传统航测方式无能为力的阴影地区，LiDAR 在其获取数据 的精度完全不受影响。 产品丰富 利用获取的高密度、高精度的点云及影像数据，可以生成：数字表面模型 DSM、 数字高程模型 DEM、数字线划图 DLG、数字正射影像 D
5、OM。 表 2 激光雷达系统与传统航摄技术对比 二机载激光雷达（LIDAR）技术产品（对同一路段） 4 点云数据 DEM DOM DLG 5 三、 行业应用 森林管理 在单个树木分析的基础上，可确定以下的参数 单个树高 一片林区的平均树高 一片林区的木材体积 一片林区的平均密度 每片林区的平均生长体积 此外 LiDAR 得到的 DEM 还可以来规划和改善森林运输道路 城市规划与测量 可用于建筑物高度、位置、所占面积测量 可制作正射影像图 6 可用于制作数字三维城市 国土监测 可用于国土资源的空间数据采集 用于房屋、国土管理的空间数据库生成 可用于制作数字化国土 能源基地、基础设施建设 用于风力
6、发电、天然气基地、核电厂前期建设规划 用于生成基地的全貌数据库 建立数字化气田、电站 线路及通道工程勘测设计 可用于视域线的决定 可用于管道倾斜度的决定 可用于开方量的评估 可用于植被和地物的净空的决定 可用于对设计方案进行比较 电力线路勘测设计 为电力线路勘测设计实时提供高精度的断面，大大减少外业工作量。 为电力线路运行管理提供准实时高精度的三维数据， 可以精确测量线路走廊内 危险点的距离。 高速公路 可监控高速公路和其周围的环境 可利用影像数据检测周围的地物 可利用高程数据评估高速公路的质量 可展示重要细节以计划重建和修复任务 铁路 可用于监控铁路和其周边环境 可获得铁路线与周围环境间的安
7、全范围 可用于铁轨、电线、塔位信息的获取 防洪和水压模拟 可用于水灾地区的复原和环境保护 可获得排水路线 7 可用于堤防的监控 可用于洪水流向的模拟，对灾害进行计划预防 可用于水压和水文测量 露天矿和垃圾堆放场 可用于断线检测和下沉处理 可用于由于采矿导致的下沉的监控 可用于体积的计算 海岸线的保护 可同时获取高分辨率的海岸线高程数据和影像数据 可用于防护海岸、海滩和堤防的侵蚀监测 可用于海岸防护测量 地质灾害监测 快速判断容易发生崩塌滑坡的边坡三维形变，检测边坡位移、形变量 快速检测灾害点边坡健康状况， 以及潜在滑坡区域受损后的风险性和形变趋势 对已滑坡地段其受损后的形变发展趋势进行预测，
8、指导灾后恢复、 重建的规划、 滑坡风险评价等 成功案例成功案例 一、一、 电力巡线（湖北）电力巡线（湖北） 电力巡线系统主要功能: (1) 净空距离异常检查： （2）对塔杆位移和倾斜的排查： （3）线路走廊三维真彩色地貌显示 （4）塔杆精确地理坐标 （5）垂幅度预测 电力巡线激光点云垂幅度预测 8 激光点云塔杆倾斜和位移检查 电力线“净空”排查 电力走廊 DOM 二、二、 三维地形图测绘三维地形图测绘 三维地形图测绘系统主要功能: （1）高精度测量真实的空间三维坐标 （2）对地面、植被、建筑物等可以进行分类 （3）利用激光点云数据处理出各种数字产品 （4）不受阴影和太阳高度角影响 （5）数据密度高 崇州地形图 9 绵阳市仙海湖地形图 三、三、 电力选线电力选线 电力选线系统主要功能： （1）三维场景选线 （2）实时获取高精度断面图 （3）树高、房高测量 （4）估算需砍伐树木的面积 （5）估算房屋拆迁数量及赔偿费用 （6）线路及立杆点的优化设计 点云分类图 房屋 地表 植被 池塘 10 点云截面图 DEM DOM 线路优化设计及断面图 联系方式： 龙亚丰： 13508118877 邮 箱：quantum2004
