機載LiDAR系統
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
機載LiDAR系統的實例教程
本研究機載LiDAR數據采集于2021年6月5—8日,其中,以飛馬D20無人機作為飛行平臺,采用Riegl公司生產的DV-LiDAR20模塊。該套系統具備雙差分天線,配置毫米波雷達200 m測距,可良好適應復雜地形區飛行作業需求。LiDAR傳感器測距達1 350 m,高程精度為1.5 cm,內置飛馬自研GNSS/IMU(inertial measurement unlt)慣導系統,配合同軸掛載的4 200萬像素光學相機,結合無人機軌跡組合導航數據解算算法、數據融合及平差算法,可提供高精度激光點云及航空影像數據。為確保數據精度,在春在鎮飛行區南部架設1處地面基站,以隨時干預和控制無人機的飛行平臺和任務載荷。
2.2 數據處理
機載LiDAR獲取數據需進行必要的處理才可獲得HRDEM和數字正射影像圖(digital orthophoto maps, DOM)等信息。一般而言,應包含數據解算與系統誤差檢校、航帶拼接、激光點云數據分類以及HRDEM和DOM產品生成等步驟。
就本研究而言,對識別緩傾地層滑坡及其拉裂槽最為有效的是去除植被高度影響的地面點云數據,因而激光點云數據分類結果的質量將直接影響最終識別效果。本文采用MicroStation平臺Terrasolid軟件系列中的TerraScan模塊,基于宏命令實現地面點和非地面點的自動分離,并對未分離的低植被點及混淆丟失的地面點進行人工修正。處理后點云密度約為15 pts/m2,水平及垂直分辨率分別約為0.24 m和0.20 m,最大高差為179.99 m(表1)。
展開 引文格式: 張小青.機載LiDAR與傾斜攝影測量在地質災害中的應用[J].北京測繪,2022,36(10):1327-1331.
基金項目：福建省教育廳課題(JAT210750);三明引導性課題(2021-S-71)
作者簡介：張小青(1980—),女,江西東鄉人,碩士,講師,高級工程師,研究方向為地理信息系統應用
文章來源：測繪學術資訊
故選擇千巡翼Q30掛載QX-1845R機載LiDAR“牛刀小試”，這套系統優勢如下：
高精度：基于多傳感器融合的組合導航系統設計，高度緊耦合集成Riegl VUX-1LR 1845m長測距輕型激光掃描儀、全畫幅相機，精度更高；
強穿透：激光器無窮次回波，1845超長測程，輕松穿透兩岸植被；
高效率：千巡翼Q30掛載1845RK機載LiDAR最長作業時間2小時16分鐘，單架次理論最大作業面積不小于15km2；
免基站：支持無基準站功能，無需測量基準站，無需架設中繼基站，操作方便簡單，即可完成大面積與超長帶狀測區作業；
一站式后處理：一個中文軟件內向導式完成軌跡解算、點云生成、賦色處理等工作，上手簡單，使用友好；
真正射：通過高精度激光雷達點云數據，即使旁向重疊率30%也能完成正射糾正，生成TDOM真正射影像；
模塊化：載荷艙采用模塊化設計，可適配多種載荷，現場秒級自由切換載荷艙；
更安全：采用三余度安全飛控，多個傳感器互相獨立工作，互為備份穩定可靠
主要技術指標如下：
可搭載全畫幅傾斜相機（左）可搭載長測程激光雷達（右）
SUV汽車可裝下，運輸方便
現場裝備完成圖
航攝參數設置
飛行相對航高240m，巡航速度20m/s，航帶間距120m，按照帶狀航線作業，作業面積6.02km2。飛行一個起落，共計46分鐘。
展開 全專業的BIM設計流程
航察專業利用激光LIDAR系統獲取試驗段的正攝遙感影像圖，并在Infraworks中進行地物建模等；地質專業根據物探資料進行地質三維模型的建立；線路專業根據正攝遙感影像圖和地質資料在Skyline中進行三維選線；路基專業在Civil3D中進行路基工點設計；橋梁專業采用Catia軟件建立橋梁模型；隧道專業采用Inventor設計，并采用Simulation軟件進行動、靜力分析；軌道專業采用Inventor進行全線設計（含道岔）；站后專業機械、接觸網、環保等采用Inventor設計；其他專業均采用Revit設計，最終在Navisworks和Infraworks360中集成。
取得的成果
航察專業
航察專業利用機載LIDAR系統采集的數據生成高精度數字地表模型，結合點云數據和高分辨率遙感影像，生成正攝遙感影像圖，可直接為施工圖設計提供服務。
武襄十試驗段正攝遙感影像圖
地質專業
首先，基于地形曲面及三維線路模型，通過Civil3D軟件，沿線路高密度采樣生成包含地形信息的多個橫斷面；
然后，基于平縱橫復雜關系建立三維地層的思路，通過二次開發手段，實現多個橫斷面批量填繪地層；
隨后，利用中鐵四院開發的插件，將附帶地層信息的全線所有橫斷面一次性耦合形成三維地層曲面；
最后，通過Civil3D用不同曲面建立實體功能，完成三維地質模型的建立。
三維地質實體模型
線路專業
基于三維正攝遙感影像圖，在Infraworks中進行線路方案設計，并導入Civil3D中進行平縱斷面設計，為其他專業設計提供基礎數據。
線路三維選線
橋梁專業
采用Catia軟件完成實驗區內10座橋梁的設計。
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機載LiDAR系統的最新內容
機載LiDAR技術在緩傾地層滑坡
及其拉裂槽識別中的應用
賀鵬,1,2, 顏瑜嚴3, 文艷3, 馬志剛3, 焦其松4, 郭兆成,2, 莫悠2
1．中國地質大學(北京)地球科學與資源學院,北京 100083
2．中國自然資源航空物探遙感中心
機載LiDAR是近年來興起的獲取高精度地理信息數據的重要手段，具有成果精度高、數據生成快、植被穿透強等特點，日益受到作業單位的青睞。
2022年7月份，千尋位置數字網格合作伙伴攜千巡翼Q30復合翼無人機、QX-1845R機載LiDAR赴山東泰安某流域進行高精度地形數據獲取，僅飛行一架次約46分鐘便獲取了6km2高精度點云和正射影像數據！
測區概況
項目地點位于山東省泰安市
機載LiDAR與傾斜攝影測量在地質災害中的應用
張小青
(福建水利電力職業技術學院 水利工程系, 福建 永安, 366000)
摘 要 針對傳統地質災害調查易受天氣、地形等外界限制,為實現地質災害的快速調查與早期識別,利用無人機載雷達和無人機傾斜攝影技術,獲取地表數字高程模型和數字正射影像。結合常規地質災害調查技術,快速全面地獲取詳細的地質災害信息,實現地質災害安全評估。結果表明：測區三維模型平面和高程精度分別
取得的成果
航察專業
航察專業利用機載LIDAR系統采集的數據生成高精度數字地表模型，結合點云數據和高分辨率遙感影像，生成正攝遙感影像圖，可直接為施工圖設計提供服務。
