无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测测量方案

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如何利用无人机进行精准地貌测绘

如何利用无人机进行精准地貌测绘

如何利用无人机进行精准地貌测绘无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)作为一种新兴的航空器,具有低成本、灵活性高、操作简便等特点,因此被广泛应用于各个领域。

其中,利用无人机进行精准地貌测绘成为一种新的趋势。

本文将探讨如何充分利用无人机技术进行精准地貌测绘。

一、无人机在地貌测绘中的优势与应用无人机可以搭载高分辨率的摄像机、激光雷达等传感器,能够高效获取地面数据。

与传统的地貌测绘方法相比,无人机具有以下优势:1. 高精度:通过搭载精密的测量设备,如高分辨率相机和激光雷达,无人机能够捕捉到更为详细的地貌信息,提供更准确的测绘数据。

2. 高效性:无人机可以在较短的时间内快速完成大范围的测绘任务,提高了工作效率。

并且,无人机可以从空中进行测绘,避免了传统测绘的地形限制,尤其是在复杂地形或植被茂盛的区域。

3. 安全性:无人机可以代替人工进行测绘工作,减少了人员的安全风险。

尤其是在危险或难以到达的地区,无人机能够发挥重要作用。

在精准地貌测绘方面,无人机有着广泛的应用。

首先,无人机可以用于三维地貌模型的建立。

通过将获取到的航拍图像或激光雷达数据进行处理和融合,可以建立高精度的地貌模型,为后续的地质勘察、环境评价等提供基础数据。

其次,无人机可以用于地貌变化监测。

通过定期的航测工作,可以用无人机获取多个时间点的地表数据,从而分析地貌的变化情况。

这对于灾害监测、土地利用规划等方面有着重要的意义。

最后,无人机可以用于地貌资源调查。

无人机可以快速获取大面积地表数据,帮助评估地表资源的分布情况以及可能的利用价值。

例如,通过植被指数的计算,无人机可以帮助农业领域进行作物生长情况的评估。

二、无人机精准地貌测绘的技术挑战与解决方案然而,虽然无人机在地貌测绘中有着巨大的潜力,但也面临着一些技术挑战,例如:1. 数据处理:无人机获取到的原始数据量较大,对数据进行处理需要消耗大量的时间和计算资源。

针对这个问题,可以使用图像处理、计算机视觉等技术来提高数据处理效率。

无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测测量方案

无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测测量方案

无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测绘测量方案******目录一、概述 (4)1.1 工程名称 (4)1.2 测量时间 (4)1.3 测量原理 (4)1.4 测量范围及测量内容 (5)1.4.1 测量范围 (5)1.4.2 测量内容 (6)1.5 管理体系 (6)1.6 测绘资源配备 (6)1.6.1 人员配置 (6)1.6.2 设备配置 (6)1.6.3软件配置 (7)1.6.3 交通配置 (7)1.6.4 主要设备性能参数 (7)1.6.4.1轴多旋翼参数 (7)1.6.4.2激光雷达性能参数 (8)1.6.4.3 IMU性能参数 (9)二、无人机激光雷达测量依据及设计原则 (10)2.1 无人机激光雷达测量依据 (10)2.2 设计原则 (11)三、无人机激光雷达测量设计 (11)3.1 测量技术要求 (11)3.1.1 平面坐标系 (11)3.1.2 高程系统 (11)3.1.3 点云密度 (12)3.1.4 点云数据高程精度要求 (12)3.1.5 飞行天气、场地、高度、速度要求 (12)3.1.6 其他要求 (12)3.2 地面GPS基站架设 (12)3.3 任务航线设计 (13)3.3.1 检校场设计 (13)3.3.1.2 检校场地面控制点布设及测量要求 (14)3.3.2 航线设计 (14)3.4 磁罗盘的校准 (15)3.5 无人机的实验性飞行 (16)3.6 无人机搭载设备后的检查 (16)3.7 无人机作业前的“8”字飞行(IMU累计误差的消除) (18)3.8 无人机的正常飞行(航线飞行) (19)四、内业处理 (20)4.1 数据准备 (20)4.1.1 原始数据下载 (20)4.1.2 POS数据解算 (20)4.1.3 原始点云数据与POS数据联合解算 (20)4.1.4雷达数据处理 (20)五、提交成果 (21)六、质量、安全、环境、信息安全管理要求 (21)6.1 质量管理要求 (21)6.2 职业健康安全管理要求 (22)6.2.1安全隐患分析 (22)6.2.2安全生产保证体系 (22)6.2.3安全生产管理岗位及职责 (22)6.2.4安全生产措施 (23)6.3 环境管理要求 (23)6.3.1环保目标 (23)6.3.2环境保护保证体系 (23)6.3.2.1 组织保证 (23)6.3.2.2 技术保证 (23)6.3.3环境保护措施 (24)6.4 信息安全管理要求 (24)7、费用预算 (24)无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测绘测量方案一、概述上海市无居民海岛包括九段沙的江亚南沙、崇明岛附近的冲击沙岛:白茆沙,东风东沙,东风西沙,三星西沙,三星东沙等。

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探摘要:针对于常规的测量手段而言,在潮间带滩涂区域进行测量作业的过程中依然是存在着比较多的困难,因此采用我国自主研发的无人机搭载平台,并且搭载激光测距传感器和RTK GPS等设备在空中实施三维地形图数据采集工作,通过校验场人工常规测量结果进行比对校核,测量结果可以更好的满足地形测量方面的技术要求。

因此在本文之中,主要是针对了无人机激光测量技术在滩涂地形测量过程中的应用进行了全面的分析研究,在这个基础之上也是提出了下文之中的一些内容,希望能够给与在同行业进行工作的人员可以提供出一定价值的参考。

关键词:无人机激光测量;滩涂地形;测量;应用;分析引言:针对于潮间带滩涂自身所处于的地理位置以及岩土结构方面的一定特殊性,高平潮的时候水深比较浅,测量船定线航情困难,低平潮的时候滩地淤泥的承载力能力比较差,人工测量比较费时费力,并且人工滩地测量危险性较大,所以采用常规的测量方式是难以快速采集准确有效的滩涂地形数据。

对于这一点而言,一直以来都是海洋测绘过程中的重点、难点问题。

对于类似滩涂地域的测量方法来说,现如今应用比较多的主要是航空摄影测量,其应用以及发展也是相对来说比较成熟,但是,依然是存在着数据后期处理过程中比较复杂、繁琐,系统搭载能力局限性较大,成图周期比较长等方面的不足。

然而随着无人机的出现在一定程度上也是有效的弥补了航空摄影所存在着的不足,有效的提升了测量的精度,同时也降低了测量成本。

此外无人机激光地形测量技术的运用,不但可以更好的满足滩涂地形测量的精度要求,而且还可以有效提升测量的工作效率,节省作业工期,减少人力、物力和设备的投入,节省测量成本。

伴随着无人机激光测量技术研究的不断深入,在其他人工地面测量领域之中,无人机激光地形的测量技术即将会更好的展现出自身的大好优势,从而在运用技术得到完善后,将逐渐取代传统人工地面地形测量中的繁重野外测量工作。

1.材料以及方法的分析1.1无人机的激光测量系统间接分析针对于无人机激光地形测量的系统而言,主要是经过控制飞行的单元以及地面控制单元和测量作业单位等内容所组成,其中包括一些硬件和数据采集处理的软件。

使用航空激光雷达进行地质构造与地表地貌调查的步骤

使用航空激光雷达进行地质构造与地表地貌调查的步骤

使用航空激光雷达进行地质构造与地表地貌调查的步骤近年来,航空激光雷达技术得到广泛应用,尤其在地质构造与地表地貌调查领域。

航空激光雷达以其高精度和高效率的特点,极大地提高了地质科学研究的效果。

本文将就使用航空激光雷达进行地质构造与地表地貌调查的步骤进行探讨。

首先,在进行激光雷达调查前,需要确定调查的区域。

选择目标区域时,可以充分利用卫星遥感和地图资源,进行初步筛选。

在确定目标区域后,需要准确测量该区域的地理坐标和边界,以便在实际调查时定位准确。

接下来,激光雷达设备的准备工作至关重要。

激光雷达装置由测量设备和数据处理设备两部分组成。

在选择激光雷达仪器时,需要考虑其扫描角度、分辨率、激光功率等参数,以保证调查的精度和效率。

同时,为了方便数据的处理和分析,建议选用能够自动化处理数据的设备。

开始调查时,航空激光雷达装置需搭载在航空器上。

传统的选择可以是小型飞机或直升机,近年来也有无人机或者轻型机搭载激光雷达的情况。

在起飞之前,需要对飞机和设备进行严格的检查,确保其正常工作。

一旦飞行器到达目标区域上空,激光雷达装置将被启用。

激光雷达仪将向地面发射一束激光脉冲,并监测脉冲的反射时间。

然后,将返回的脉冲数据与雷达仪的位姿信息进行配准,得到地表的距离信息。

这样,就可以生成真实的地理三维模型了。

生成地理三维模型之后,进一步的数据处理和分析工作是非常关键的。

利用计算机软件,可以对激光雷达采集到的大量数据进行处理和分析,从而得到目标区域的地理特征和地貌形态。

这些特征和形态可能包括地表高程、地形坡度、地貌类型等。

在整个调查过程中,数据的准确性和地质知识的运用是至关重要的。

地质构造与地表地貌是相互联系的,因此在进行数据分析时,需要结合地质知识,理解地质构造对地表地貌的影响。

例如,在一些构造活跃的地区,地质构造可能会导致断层、褶皱等地表地貌特征的形成。

因此,在进行调查和分析时,需要了解和识别这些特征,并进一步解读其背后的地质意义。

如何使用无人机进行海岸带地形测绘与水质监测

如何使用无人机进行海岸带地形测绘与水质监测

如何使用无人机进行海岸带地形测绘与水质监测无人机技术的迅速发展和日益成熟,为海岸带地形测绘与水质监测提供了全新的解决方案。

本文就如何使用无人机进行海岸带地形测绘与水质监测展开探讨。

一、海岸带地形测绘的必要性和挑战海岸带地形测绘对于海洋环境研究和海岸带管理具有重要意义。

传统的测绘方法通常依靠人工作业或船只,效率低下且受限于地形复杂性和人力资源。

而无人机却能够以高效、灵活的方式获取详细的地形数据。

同时,海岸带地形测绘面临着诸多挑战,如大风、大浪、浅滩等对无人机的操作和数据收集都提出了严格要求。

二、无人机在海岸带地形测绘中的应用1. 高精度地形建模无人机搭载的激光雷达和摄像机可实现高精度的地形测绘。

激光雷达可通过测量传感器所发出激光脉冲从而获取地形的精细高程数据。

摄像机则能够捕捉高清影像,通过后期处理技术进行地形建模。

这些数据可以为海岸带的河口、滨海湿地等地形特征提供详尽准确的描述,为海岸带土地规划与管理提供科学依据。

2. 监测海岸线变化无人机可通过巡航方式实时监测海岸线的变化情况。

在海岸带侵蚀监测中,通过无人机采集的数据,可以识别出岸线侵蚀的区域,并通过与历史数据对比,分析侵蚀速度和影响因素,为海岸带保护和防灾规划提供科学依据。

3. 探测海底地形除了对陆地地形的测绘,无人机还可以通过水下激光雷达等设备对海底地形进行探测。

这为海岸线的地形变化以及海底地质变化的研究提供了可靠的技术手段,揭示了海岸带的地质演化历史。

三、无人机在水质监测中的应用1. 水体采样与检测利用无人机的载荷悬挂系统,可以将传感器和水样采集器悬挂在无人机下方,实现对水体各项指标的实时监测。

无人机可以快速覆盖大范围的水域,并根据预设任务路线进行采样与检测。

其高效性和灵活性,使得大范围的水质监测成为可能。

2. 遥感监测与数据分析无人机搭载的多光谱相机和高光谱相机可以获取水体的遥感影像,通过对影像进行图像处理与分析,可以获取水体中的藻类浓度、悬浮物浓度、水色指数等水质参数。

如何使用无人机激光雷达进行地形测量

如何使用无人机激光雷达进行地形测量

如何使用无人机激光雷达进行地形测量无人机激光雷达地形测量的技术越来越成熟,正在被广泛应用于地质勘探、建筑测量、环境监测等领域。

这种技术能够远程高效获取地形数据,为相关领域的决策提供有力支持。

本文将从无人机激光雷达的原理、应用案例以及未来发展前景等方面进行论述,希望能够对相关领域的研究人员和实践者们提供一定的参考。

一、无人机激光雷达原理及技术特点无人机激光雷达是一种将激光束发送到地面并接收反射光束以测量地形的远程感知系统。

它通常由激光发射器、接收器、扫描装置和位置定位系统等组成。

其工作原理是利用激光脉冲的发射和接收时间差来计算目标的距离,并通过多次扫描获得目标的三维空间坐标。

相比传统的地形测量手段,无人机激光雷达具有以下几个技术特点:1. 高效快速:无人机激光雷达能够实现连续的数据采集,无需地面设备和人力,大大加快了地形测量的速度和效率。

2. 高精度:激光雷达的测距精度能够达到亚米级甚至更高,在地质勘探和建筑测量等领域有着广泛的应用前景。

3. 宽覆盖性:无人机激光雷达能够快速地获取目标区域的大范围地形数据,提供全面的空间信息,为相关领域的研究和决策提供支持。

二、无人机激光雷达的应用案例无人机激光雷达在多个领域得到了广泛应用,下面将以地质勘探、建筑测量和环境监测三个方面的案例进行说明。

1. 地质勘探:无人机激光雷达能够获取地质地形数据,为矿山勘探、地质灾害评估、地下水资源管理等提供支持。

例如,在矿山开采前,可以利用激光雷达获取目标区域的地形数据,并结合地质信息进行有效分析,为矿藏评估和选矿设计提供依据。

2. 建筑测量:无人机激光雷达可以快速获取建筑物的三维模型,精确测量房屋面积、体积等参数。

在建筑设计和施工中,可以利用无人机激光雷达获取建筑物周围环境的地形数据,为土地利用规划、施工工艺设定等提供依据。

3. 环境监测:无人机激光雷达可以监测湖泊、河流、森林等自然环境的变化情况。

通过连续采集数据,可以及时发现环境问题,并进行科学干预和保护。

使用无人机进行海岛测量与岸线监测的技巧与方法

使用无人机进行海岛测量与岸线监测的技巧与方法

使用无人机进行海岛测量与岸线监测的技巧与方法随着科技的不断进步,无人机的应用范围也越来越广泛。

其中,使用无人机进行海岛测量与岸线监测已经成为一种高效、准确的方法。

本文将探讨使用无人机进行海岛测量与岸线监测的技巧与方法,帮助读者了解如何使用无人机进行相关工作。

一、选择适合的无人机无人机的选型是进行海岛测量与岸线监测的第一步。

在选择无人机时,需要考虑以下几个因素:1. 航时与飞行距离:海岛测量与岸线监测通常需要较长的飞行距离和航时。

因此,选择具有较长续航时间和飞行距离的无人机是必要的。

2. 载荷能力:为了进行岸线的监测与测量,无人机必须携带相应的传感器和设备。

因此,需要选择具有足够载荷能力的无人机。

3. 稳定性:针对大陆边界或者海洋环境的岸线监测,稳定性是十分重要的。

选择具有良好稳定性和悬停能力的无人机可以保证图像质量和准确性。

二、选择合适的传感器与设备选定无人机之后,还需要选择适合的传感器与设备进行海岛测量与岸线监测。

以下是常用的一些传感器与设备的介绍:1. 激光雷达:可以通过扫描激光束来测量地表的高程信息,非常适合用于测量海岛的地形和岸线。

2. 摄影测量仪:可以通过航空摄影来获取高分辨率的地形图像和三维模型。

3. 热成像相机:可以通过红外辐射来检测海岛的植被覆盖情况和地表温度变化。

三、制定合理的飞行计划在进行海岛测量与岸线监测之前,需要制定合理的飞行计划。

以下是一些制定飞行计划的要点:1. 航线设计:根据测量范围和目标,设计合理的航线,确保无人机可以覆盖整个海岛和岸线区域。

2. 飞行高度:根据传感器的特性和测量要求,选择合适的飞行高度。

较低的飞行高度可以获取更高分辨率的图像,但会增加航线密度。

3. 飞行速度:在保证图像质量的前提下,选择合适的飞行速度。

过高的飞行速度会影响图像清晰度,过低的飞行速度会耗费过多的时间和能源。

四、数据处理和分析飞行结束之后,需要对获取的图像和数据进行处理和分析。

以下是一些常用的数据处理和分析方法:1. 图像拼接:当飞行范围较大时,需要将多张图像拼接成一张完整的地图。

如何利用激光雷达进行地形地貌的测量与分析

如何利用激光雷达进行地形地貌的测量与分析

如何利用激光雷达进行地形地貌的测量与分析激光雷达技术在地形地貌的测量与分析中起到了重要的作用。

激光雷达通过发射激光束,通过测量激光的反射时间和强度来获取地形地貌的三维信息。

本文将详细介绍如何利用激光雷达进行地形地貌的测量与分析。

一、激光雷达技术原理激光雷达主要基于时间测量原理,即根据激光光束从发射到反射返回所需的时间来计算距离。

激光雷达发射激光束,并记录激光束从发射到返回的时间。

通过测量时间差,可以计算出激光在空气中的传播时间,从而得到目标物体到雷达的距离。

激光雷达还可以通过检测返回激光的强度来获取地面的反射特征,包括地面的颜色和纹理等信息。

二、地形地貌的测量利用激光雷达可以对地形地貌进行高精度的测量。

激光雷达可以在较短的时间内获取大量的点云数据,通过对这些点云数据进行处理,可以得到地面的高程和形状等信息。

激光雷达的测量精度通常可以达到几毫米甚至更小,远远超过了传统测量方法的精度。

因此,利用激光雷达进行地形地貌的测量可以提供更为准确的数据,为地质灾害预警、地质勘探等工作提供有力支持。

三、地形地貌的分析利用激光雷达获取的地形地貌数据可以进行丰富的分析。

首先,可以通过绘制高程图来直观地展示地面的起伏变化。

高程图可以用来揭示地势的分布特征,如山脉、峡谷等。

其次,可以通过建立地形剖面图来分析地形的变化规律。

地形剖面图可以揭示地貌的发展过程以及地层的构成。

此外,利用激光雷达的点云数据,可以进行地形特征提取,比如提取建筑物、道路、河流等特征,进一步分析地形地貌对人类活动的影响。

四、激光雷达在地质灾害监测中的应用激光雷达在地质灾害监测中具有重要意义。

地质灾害如滑坡、崩塌等对人类造成了严重危害,因此及早发现并采取措施十分重要。

利用激光雷达可以精确获取地质灾害发生地区的地表形态,并对潜在的灾害点进行监测。

通过对时间序列的激光雷达数据进行比对,可以及时发现地表形态的变化,实现灾害的预警和预测。

总之,利用激光雷达进行地形地貌的测量与分析在科学研究和应用中具有广泛的应用前景。

如何使用无人机进行海洋测绘中的岛礁测量

如何使用无人机进行海洋测绘中的岛礁测量

如何使用无人机进行海洋测绘中的岛礁测量无人机技术的快速发展和广泛应用,正在改变着各个领域的工作方式和效率。

其中,在海洋测绘领域中,无人机的使用正逐渐取代传统的测量方法,为科学家和工程师们提供了更精确、高效的岛礁测量方案。

本文将探讨如何使用无人机进行海洋测绘中的岛礁测量。

首先,无人机的优势在于其灵活性和高空拍摄能力,使其成为进行岛礁测量的理想工具。

相较于传统的测量方法,无人机具有更广阔的视野和更高的空间分辨率,可以提供更多详细的数据,并且能够覆盖更大范围的地区。

为了高效地进行岛礁测量,科学家们可以设计一套完整的流程,包括无人机的准备、航线规划、数据采集、图像处理和数据分析。

无人机的准备是进行岛礁测量的第一步。

科学家们需要选择合适的无人机型号,并确保其配备了高质量的相机或激光雷达等测量设备。

此外,无人机的起飞和降落点也需要提前规划,以确保无人机能够在岛礁周围的海域中自由飞行,并将测量数据准确地传输到地面站。

航线规划对于无人机进行岛礁测量非常重要。

针对不同的岛礁特征和测量目标,科学家们可以设计出最有效的航线,以最大程度地覆盖岛礁的各个部分。

航线规划还需要考虑到无人机的航行速度和工作时间,以确保测量任务能够在预定时间内完成。

数据采集是无人机岛礁测量过程中的核心环节。

无人机可以通过高空拍摄、激光雷达扫描或多光谱传感器等方式获取大量的地表信息。

这些数据可以包括海洋深度、岛礁形态、植被分布等关键参数。

科学家们可以根据实际需求选择相应的测量设备,并结合无人机的飞行特点,实现高效、高精度的数据采集。

图像处理是将无人机测量获取的图像数据进行处理和分析的过程。

通过图像处理软件,科学家们可以对无人机拍摄的照片进行校正、拼接和纠偏,以获取更准确和完整的图像信息。

此外,还可以利用计算机视觉和深度学习算法,进行目标检测、分类和提取等操作,进一步提取岛礁测量所需的数据。

数据分析是无人机岛礁测量的最终目标。

通过对采集的数据进行分析,科学家们可以获取关于岛礁数量、大小、形态以及周围海域的相关数据。

如何利用激光雷达进行地形测量

如何利用激光雷达进行地形测量

如何利用激光雷达进行地形测量激光雷达是一种常用于地形测量的高精度测量工具,它利用激光束经由地面反射和返回的原理来获取地形数据。

激光雷达在地质勘探、工程测量、地图制作等领域有着广泛的应用。

下面将从激光雷达的基本原理、数据采集与处理、应用案例等方面进行阐述。

激光雷达地形测量的基本原理是通过发射激光束,经由地面反射后返回,利用接收器接收回波,从而计算出探测点到发射器的距离。

在完成一次扫描之后,激光雷达能够获取大量离散点的三维坐标数据。

通过将这些点云数据进行处理和分析,可以得到地形的高程、坡度、坡向等相关信息。

激光雷达的数据采集与处理是利用计算机进行的,包含激光雷达设备的安装、数据的采集和后期处理。

在开始采集之前,需要将激光雷达设备安装在测量车辆或者测量架上,同时保证设备稳定。

接下来,激光雷达通过发射激光束,扫描地面并接收返回的回波。

回波数据被传输到计算机中,通过后期处理软件进行去噪、滤波、配准等处理,最终得到高精度的地形数据。

利用激光雷达进行地形测量的应用案例非常广泛。

首先,在地质勘探领域,激光雷达可以用于勘探矿区、沉积层以及断层等地质结构。

通过测量地质结构的高程、变形以及裂缝等特征,可以为地质研究和地质灾害预测提供重要的数据支持。

其次,在工程测量中,激光雷达可以用于快速测量道路、桥梁、隧道等工程结构的形状和高程,以及进行体积计算和深度分析。

此外,激光雷达还可以应用于城市规划、土地利用、环境保护等领域,提供精确的地形数据支持。

尽管激光雷达地形测量具有很多优点,但也存在一些挑战和限制。

首先,激光雷达设备的价格昂贵,对于一些小型项目来说,成本较高。

其次,激光雷达设备的使用要求较高,在操作和数据处理方面需要专业的技术人员来进行,对操作者能力提出了一定要求。

此外,激光雷达测量的精度受到许多因素的影响,如大气湍流、物体表面反射特性等,需要进行校正和误差补偿。

为了发挥激光雷达在地形测量中的优势,我们可以采取一些措施。

如何利用激光雷达技术进行地形测量

如何利用激光雷达技术进行地形测量

如何利用激光雷达技术进行地形测量地形测量是地理科学中重要的研究内容之一,它对于了解地球表面的地貌特征、地势高程分布以及水文系统等方面起着至关重要的作用。

在过去,地形测量常常采用传统的测量方法,如测量仪器、测量实地运算等。

然而,这些传统方法存在着一些局限性,比如工作效率低下、测量结果准确度不高等。

然而,随着激光雷达技术的发展,地形测量得到了一种全新的方法。

激光雷达技术(Lidar)是利用激光器发射出的激光束对地面进行扫描和检测的一种先进技术。

这种技术通过对反射回来的激光信号进行分析和计算,可以获取到地面上的各种地貌信息。

与传统的测量技术相比,激光雷达技术具有测量效率高、测量精度高、非接触式测量等优势,因此已经被广泛应用于地形测量领域。

首先,激光雷达技术可以提高地形测量的效率。

相比传统的测量方式,激光雷达技术能够快速地获取到大量的数据,极大地提高了测量的效率。

在使用激光雷达进行地形测量时,只需将激光雷达设备安装在飞行器、船舶等平台上,通过设定参数和路径,就可以自动地对地面进行扫描和检测。

而传统的测量方式需要大量的人力和时间,且不适用于复杂的地形环境。

因此,激光雷达技术的出现使得地形测量变得更加高效。

其次,激光雷达技术能够提供精确的地形数据。

激光雷达通过测量激光束从发射到接收的时间差,可以计算出地面上每个点的距离。

通过对地面上的多个点进行扫描和计算,可以得到地形数据的三维坐标信息。

激光雷达技术的测量精度可以达到亚米级,甚至是毫米级,远远高于传统的测量方法。

这种高精度的地形数据可以为地质研究、城市规划、灾害防治等提供重要的参考。

此外,激光雷达技术还能够实现对地表特征的自动提取。

激光雷达通过扫描地面,获取到的激光点云数据可以反映地表的地貌特征。

利用激光雷达数据处理软件,可以自动提取出地表的坡度、高程变化、河流水系等特征。

这些特征对于地形测量和地理信息系统建立具有重要意义。

通过对这些特征进行分析和处理,可以得到地表特征的分布规律,为地质研究、生态环境保护等提供依据。

使用无人机进行地形测量的步骤与技巧

使用无人机进行地形测量的步骤与技巧

使用无人机进行地形测量的步骤与技巧近年来,无人机技术的快速发展使得其在各个领域的应用变得愈发广泛。

其中,使用无人机进行地形测量已经成为工程测绘领域的重要工具。

无人机地形测量具有高效、快捷、精确等优点,成为传统测绘手段的有力补充和替代。

本文将介绍使用无人机进行地形测量的步骤与技巧。

首先,使用无人机进行地形测量的第一步是选择合适的无人机。

无人机的选取要根据实际需求和场景来进行。

对于小范围、平坦地形的测量,可以选择多旋翼无人机;而对于大范围、复杂地形的测量,则需要选择具备一定航程和飞行高度的固定翼无人机。

此外,无人机的载荷选择也很关键,一般需要搭载高精度的全球定位系统(GPS)和倾角传感器以获取准确的地理信息数据。

在选择好无人机后,进行地形测量的第二步是进行航线规划。

航线规划的目的是确定无人机的飞行路径和航点,以确保覆盖整个测量区域。

同时,航线规划还需要考虑无人机的遥控距离和飞行高度,避免与地面障碍物发生碰撞。

一般通过无人机航线规划软件,根据地形地貌和测量要求进行绘制和优化。

规划好航线后,进行地形测量的第三步是执行飞行任务。

在执行过程中,需要进行事前准备工作,包括校正无人机及其各种传感器的准确性,并确保电池电量充足。

飞行时注意飞行姿态稳定,根据航线和航点的设定,进行自主、精确的飞行。

同时,要保持与无人机的稳定通信,掌握飞行状态,及时处理异常情况。

完成飞行任务后,进行地形测量的第四步是数据处理与分析。

无人机通过搭载的传感器获取了大量的地理信息数据,包括高程、倾角、位置等。

这些数据需要通过后期处理软件进行处理和分析,生成精确的地形模型。

常用的处理软件有Pix4Dmapper、Agisoft Metashape等,它们能够利用图像匹配和摄影测量技术,将采集到的图像进行融合、匹配和建模。

数据处理完成后,进行地形测量的最后一步是结果呈现与应用。

地形模型可以通过三维可视化软件进行呈现,以形象直观地展示地形特征和地貌变化。

基于激光雷达技术的海洋地形测量与海底地貌分析

基于激光雷达技术的海洋地形测量与海底地貌分析

基于激光雷达技术的海洋地形测量与海底地貌分析基于激光雷达技术的海洋地形测量与海底地貌分析引言:海洋是地球表面最大的水域,占据了地球表面的约71%。

海洋地形测量和海底地貌分析对于许多领域都具有重要意义,如海洋工程、海洋资源开发、海洋环境保护等。

传统的海洋地形测量和海底地貌分析方法存在着测量精度低、覆盖范围小等问题,而激光雷达技术的出现为海洋地形测量和海底地貌分析带来了新的机遇。

本文将重点介绍基于激光雷达技术的海洋地形测量与海底地貌分析的原理、方法和应用。

一、激光雷达技术在海洋地形测量中的原理和方法1. 原理:激光雷达利用激光束发射器发射激光脉冲,由激光器发射的光束击中水面或海底时会发生反射和散射。

通过接收器接收反射和散射光,并测量激光光束从发射到接收的时间,可以计算得到水面或海底的距离。

通过激光雷达的扫描和测量,可以得到水面和海底的高程和形状数据。

2. 方法:激光雷达在海洋地形测量中的方法主要包括测距方法、扫描方法和定位方法。

- 测距方法:通过测量激光光束从发射到接收的时间,可以计算得到水面或海底的距离。

而测距的精度受到激光器发射脉冲宽度、接收器灵敏度等因素的影响。

- 扫描方法:为了获取水面或海底的高程和形状数据,激光雷达通常采用扫描的方式进行测量。

扫描方法可以分为单点扫描和区域扫描两种形式。

单点扫描是指激光雷达在固定位置上扫描,测量单个点的距离。

而区域扫描则是指激光雷达沿着一条路径进行扫描,对路径上的所有点进行测量。

- 定位方法:为了准确测量水面或海底的位置,激光雷达需要与船舶或测量平台进行精确的定位。

目前常用的定位方法包括GPS定位、惯性导航系统和激光雷达自身的定位系统等。

二、激光雷达技术在海底地貌分析中的应用1. 海底地貌分析:海底地貌分析是指通过对海底地貌特征进行测量和分析,来了解海底的构造和形态。

激光雷达技术在海底地貌分析中可以提供详细的三维数据,有助于研究人员对海底地貌进行精确地测量和分析。

如何使用激光雷达进行三维地貌测量与分析

如何使用激光雷达进行三维地貌测量与分析

如何使用激光雷达进行三维地貌测量与分析激光雷达作为一种高精度的遥感测量仪器,广泛应用于三维地貌测量与分析领域。

本文将探讨如何使用激光雷达进行三维地貌测量与分析,以及其在地质勘察、自然资源调查和环境监测等方面的应用。

一、激光雷达技术概述激光雷达利用激光束对地表进行扫描,通过测量激光束从发射到接收的时间来计算目标点的距离,从而获取地表地形信息。

激光雷达具有高精度、高分辨率和快速获取数据的优势,因此被广泛应用于地质测量、城市规划和环境监测等领域。

二、激光雷达测量数据的预处理在进行地貌测量与分析前,需要对激光雷达获取的原始数据进行预处理。

这包括去除噪声点、滤波处理和配准校正等步骤。

去除噪声点可以提高数据的质量,滤波处理可以平滑地表数据,而配准校正则是通过匹配地面控制点来校正数据的定位偏差。

三、地貌测量与分析方法1. 三维地形重建基于激光雷达的地貌测量与分析首先需要进行三维地形重建。

通过将点云数据转换为地形模型,可以准确地描述地表地形特征。

常用的算法包括三角网格插值和TIN(三角不规则网格)模型等。

三维地形重建为进一步的地貌分析提供了准确和可视化的数据基础。

2. 地表特征提取激光雷达可以获取地表的高程信息,可以利用这些高程数据进行地表特征的提取。

例如,可以通过计算地形坡度和坡向来分析地表的变化趋势;可以通过提取水流路径和河流网络来研究水文地貌特征;还可以提取地形起伏度来分析地貌起伏的程度等。

这些地表特征的提取为地貌研究和资源调查提供了有力的工具。

3. 地质构造分析激光雷达还可用于地质构造分析。

地质断裂、断层和褶皱等地质构造对地表地貌形成有明显影响。

通过激光雷达获取的地表数据,可以识别和量化这些地质构造特征。

通过分析地表的高程和坡度变化等指标,可以深入研究地质构造的发育和演化,从而提供地质勘察和资源开发的依据。

四、激光雷达在环境监测中的应用除了地貌测量与分析,激光雷达还在环境监测领域有广泛应用。

例如,可以通过激光雷达监测冰川的形态变化和冰川流速,以了解气候变化对冰川的影响;可以利用激光雷达测量河流水位和河岸线变化,以研究洪水灾害风险;还可以利用激光雷达监测森林植被的高度、密度和生长状态,以实现森林资源的动态监测。

如何使用激光雷达进行地形地貌测绘

如何使用激光雷达进行地形地貌测绘

如何使用激光雷达进行地形地貌测绘激光雷达(Light Detection and Ranging,简称LIDAR)是一种通过测量物体与激光之间的反射时间差来测量距离,从而生成高精度地图和三维模型的技术。

在地形地貌测绘领域,激光雷达被广泛应用于地表形状的测量和地貌特征的分析。

本文将探讨如何利用激光雷达进行地形地貌测绘,以及其在相关领域的应用。

一、激光雷达的工作原理激光雷达通过发送激光脉冲并测量其返回时间来计算目标物体的距离。

它利用激光束在空气中的传播速度以及光脉冲的传播时间来计算目标与激光雷达之间的距离。

通过连续发送激光脉冲,激光雷达可以获取大量的点云数据,从而生成地形的三维模型。

二、地形地貌测绘中的应用激光雷达在地形地貌测绘中具有广泛的应用。

首先,它可以生成高精度的数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM),以反映地表的高度变化。

这对于制定土地规划、进行水资源管理以及进行地质研究等领域都是至关重要的。

其次,激光雷达还可以生成地表特征的三维模型,如河流、山脉、森林等。

通过对这些地貌特征的测绘和分析,可以帮助科学家更好地理解地球的形成和演化过程,同时也为环境管理和自然灾害防范提供了重要依据。

此外,激光雷达还可以用于制定城市规划。

通过对城市中建筑物、道路和基础设施等进行三维测绘,可以实现精确的地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)建模,为城市规划和基础设施建设提供准确的数据支持。

三、激光雷达测绘的挑战和解决方案在实际应用中,激光雷达测绘面临一些挑战。

首先,地形地貌的复杂性导致数据量庞大。

大规模的激光雷达测绘需要处理数以亿计的点云数据,对计算和数据存储都提出了很高的要求。

为了解决这个问题,研究人员正在研发高效的数据处理算法和存储技术,以加快数据分析和处理速度。

其次,由于不同地表材料对激光的反射率和散射特性不同,激光雷达在不同地形地貌条件下的性能也会有所不同。

无人机载激光雷达地形图测绘技术方案

无人机载激光雷达地形图测绘技术方案

无人机载激光雷达地形图测绘技术方案一、引言无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)技术的快速发展,为地形图测绘提供了新的解决方案。

搭载激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)的无人机,可以在短时间内获取高精度、高分辨率的地形数据,极大地提高了地形图测绘的效率和精度。

本技术方案旨在详细介绍无人机载激光雷达地形图测绘的实现方法和应用前景。

二、背景介绍无人机技术具有灵活、高效、低成本等优点,已经广泛应用于航拍、侦查、救援等领域。

而激光雷达则是一种基于光学测距原理的遥感技术,可以获取目标的三维坐标信息,具有高精度、高分辨率等特点。

将无人机与激光雷达相结合,可以实现快速、高效的地形图测绘。

三、需求分析地形图测绘的主要需求包括:获取高精度、高分辨率的地形数据;实现快速、高效的测绘作业;降低测绘成本。

无人机载激光雷达技术可以满足这些需求,具有以下优势:1.高精度:激光雷达可以获取厘米级甚至毫米级的地形数据,远高于传统测绘方法的精度。

2.高分辨率:激光雷达可以获取大量的点云数据,通过点云处理软件可以生成高分辨率的地形图。

3.快速高效:无人机可以快速飞行,覆盖大范围区域,实现快速测绘作业。

4.低成本:无人机和激光雷达的成本相对较低,可以降低测绘成本。

四、系统设计1.无人机平台选择:选择适合搭载激光雷达的无人机平台,要求无人机具有稳定的飞行性能和较大的载荷能力。

2.激光雷达选型:根据测绘需求和预算选择合适的激光雷达型号,要求激光雷达具有较高的测距精度和分辨率。

3.飞行计划制定:根据测区范围和地形特点制定飞行计划,包括航线规划、飞行高度、飞行速度等参数设置。

4.数据采集与处理:使用无人机搭载激光雷达进行数据采集,将采集的点云数据进行预处理和后处理,生成地形图。

5.成果输出:将生成的地形图导出为常见格式(如DWG、DXF 等),方便后续使用。

五、实现方法1.无人机平台搭建:根据所选无人机平台和激光雷达型号进行搭建和集成,确保无人机的稳定性和载荷能力。

如何使用无人机进行地形与地貌测绘

如何使用无人机进行地形与地貌测绘

如何使用无人机进行地形与地貌测绘无人机地形与地貌测绘在近年来得到了广泛的应用,成为了地理信息科学领域的重要工具。

无人机地形与地貌测绘的优势在于其高分辨率、低成本、高效率以及易于操作,使得其在现实生活、环境保护和自然灾害监测等方面发挥了重要的作用。

本文将探讨如何使用无人机进行地形与地貌测绘,介绍无人机技术在地理信息科学领域的应用,并讨论其带来的挑战和发展前景。

无人机地形与地貌测绘利用了无人机的航拍摄影技术。

首先,选择合适的无人机设备,根据测绘需求选择载荷类型和机体性能。

通常,航拍载荷包括高分辨率相机、激光雷达或多光谱传感器等。

接着,通过设定无人机的航线规划和飞行高度,开展航拍任务。

在航拍过程中,无人机设备会按照预设的路径飞行,利用载荷进行影像数据采集。

最后,通过对采集到的影像数据进行处理和分析,提取出地形与地貌信息。

无人机地形与地貌测绘技术在地理信息科学领域有着广泛的应用。

首先,它可以在城市规划中起到重要的作用。

无人机可以提供高分辨率的影像数据,可以准确地获取城市建筑物和道路的地理信息。

这对于城市规划、土地利用和交通规划等方面的决策制定具有重要意义。

其次,无人机地形与地貌测绘技术在环境保护方面有着重要的应用价值。

通过监测森林、湿地、河流等自然资源的变化,可以及时发现并采取措施应对环境问题。

此外,无人机还可以用于自然灾害监测和风险评估。

例如,在地震、洪水和山体滑坡等灾害事件中,无人机可以迅速调配,提供灾情监测、救援和重建的支持。

然而,无人机地形与地貌测绘技术也面临一些挑战。

首先是技术挑战。

无人机设备需要保持稳定的飞行状态,以获得高质量的遥感数据。

此外,数据采集、处理和分析等环节需要使用专业软件和硬件设备。

其次是法律和道德问题。

在无人机飞行过程中,需要遵守相关的法律和规定,确保飞行安全和隐私保护。

同时,无人机设备也需要遵循道德规范,避免对他人造成潜在的威胁或侵犯他人的权益。

尽管面临一些挑战,无人机地形与地貌测绘技术的发展前景依然广阔。

使用航空激光雷达进行地形测绘的操作方法

使用航空激光雷达进行地形测绘的操作方法

使用航空激光雷达进行地形测绘的操作方法引言:地形测绘是现代科技中非常重要的一环,它在许多领域都有着广泛的应用,比如建筑、交通规划以及自然环境研究。

在过去,人们常常依赖于地面测量和人工创造的地图,然而,随着技术的发展,航空激光雷达成为了一种高效且准确的测量工具。

本文将介绍使用航空激光雷达进行地形测绘的操作方法。

一、激光雷达的工作原理航空激光雷达通过发射激光束并记录激光束从发射到接收所经历的时间来测量目标表面的距离。

其工作原理可以通过以下步骤来解释:1. 发射激光束:激光雷达通过激光发射器发射一束窄束激光,该激光束具有固定的波长和频率。

2. 接收激光束:激光束在空气中以光的速度传播,并且一旦遇到障碍物,如地面或建筑物等,部分能量将被反射或散射,形成回波。

3. 记录回波时间:激光雷达的接收器会记录激光束从发射到接收所经历的时间。

4. 计算距离:通过测量激光束传播的时间,可以计算出激光束到目标表面的距离。

二、航空激光雷达的应用领域航空激光雷达在许多领域都有着广泛的应用,包括但不限于以下方面:1. 地形测绘:航空激光雷达可以精确地测量地面的高程和形状,生成数字高程模型(Digital Elevation Models,简称DEM)和数字地面模型(Digital Terrain Models,简称DTM)。

2. 建筑测量:激光雷达可以用于建筑外部和内部的测量,例如生成建筑物的三维模型、测量建筑物的尺寸和形状。

3. 交通规划:航空激光雷达可以提供道路和交通设施的精确地理信息,以支持交通规划和设计。

4. 森林资源管理:航空激光雷达可以测量森林的树木高度、密度和树冠结构,有助于森林资源的管理和保护。

三、使用航空激光雷达进行地形测绘的操作方法使用航空激光雷达进行地形测绘通常需要以下步骤:1. 策划飞行任务:在开始测绘之前,需要先准备飞行任务,包括选择合适的飞行平台(如飞机、直升机或无人机),确定飞行路径和高度等参数。

使用激光雷达进行地形测绘的方法和要点

使用激光雷达进行地形测绘的方法和要点

使用激光雷达进行地形测绘的方法和要点激光雷达是一种常用的地形测绘技术,它通过发射激光束并测量其反射时间来实现精确的三维地形数据采集。

本文将介绍使用激光雷达进行地形测绘的方法和要点,帮助读者了解如何有效地应用这一技术。

首先,激光雷达的工作原理是通过激光束的发射和接收来获取地面的信息。

激光雷达设备通常包括一个激光发射器、激光接收器、扫描系统和数据处理单元。

激光束被发送到地面,然后被反射回来,通过测量激光束的往返时间来计算出距离。

通过激光束的扫描,可以获取大面积的地形数据。

在实际的地形测绘中,使用激光雷达需要考虑一些重要的要点。

首先是激光雷达的安装位置。

为了获得准确的地形数据,激光雷达应该安装在地面的高处,例如建筑物的屋顶或专门设计的塔上。

这样可以使激光束更好地覆盖到测量区域,减少地面障碍对数据采集的影响。

其次是激光雷达的参数设置。

在进行地形测绘前,需要根据实际情况设置激光雷达的参数,包括激光束的功率、发射频率和扫描范围等。

这些参数会影响到数据采集的精度和范围,需要根据实际需求进行调整。

此外,激光雷达的扫描模式也需要根据测绘区域的形状和复杂程度来选择,以获取更为准确的地形数据。

另外,激光雷达的数据处理也是地形测绘中必不可少的一部分。

激光雷达采集到的原始数据需要经过滤波、配准和转换等处理步骤,才能生成最终的地形模型。

其中,滤波是用来去除数据中的噪声和异常点,使得数据更加平滑;配准则是将多次扫描的数据进行匹配,消除扫描带来的误差;转换是将原始数据转化为具有地理坐标的地形模型,便于后续的分析和应用。

此外,对于地形测绘中的一些特殊情况,需要特别注意处理。

例如,在测绘过程中遇到高耸的建筑物、树木或其他障碍物时,激光雷达的数据可能会出现遮挡或反射不良的情况。

针对这些问题,可以采用多个角度的激光雷达扫描,或者利用其他传感器的数据进行辅助。

另外,对于大面积的地形测绘,需要对数据进行分块处理,以便更好地管理和处理庞大的数据量。

使用无人机进行地形勘测和植被监测的方法与流程

使用无人机进行地形勘测和植被监测的方法与流程

使用无人机进行地形勘测和植被监测的方法与流程无人机作为一种高效、灵活的工具,应用于地形勘测和植被监测领域已经得到广泛认可和应用。

本文将介绍使用无人机进行地形勘测和植被监测的方法与流程。

一、地形勘测的方法与流程地形勘测是指通过测量和分析地表各种要素及其相互关系,获得地形、地貌、地物等信息的过程。

使用无人机进行地形勘测具有高效、精度高的特点,下面介绍一种常用的方法与流程。

1. 准备工作:首先,需要确定勘测的区域和目标。

然后,准备好无人机和相应的设备,包括高精度传感器和航拍设备等。

在选择无人机设备时,需要考虑飞行时间、载荷能力和准确度等因素。

2. 飞行路径规划:根据勘测区域的大小和复杂程度,确定无人机的飞行路径。

一般情况下,采用网格式或穿线式的飞行路线,保证覆盖全局,并且有重叠度以确保数据准确性。

3. 数据采集:根据规划好的飞行路径,控制无人机进行航拍,获取地形图像和数据。

在航拍过程中,需要保证相机的稳定和拍摄时机的合理选择,以获得清晰、全面的地形数据。

4. 数据处理:通过对航拍获得的地形图像进行处理和分析,得到高精度的地形数据。

常用的数据处理方法包括图像拼接、特征识别和地形模型生成等。

5. 数据分析与应用:根据处理得到的地形数据,进行进一步分析和应用。

例如,可以绘制地形图、生成三维模型以及进行地质分析等,为相关领域的研究和决策提供支持。

二、植被监测的方法与流程植被监测是指通过采集植物的相关信息,如植被类型、覆盖度、生长状况等,用于研究和保护生态环境。

无人机在植被监测中的应用已经取得了显著的成果,下面介绍一种常用的方法与流程。

1. 准备工作:确定监测区域和目标,选择无人机和相应的传感器。

在植被监测中,常用的传感器包括多光谱传感器和红外热像传感器等,用于获取植物的光谱信息和热量信息。

2. 飞行路径规划:根据监测区域的大小和植被分布情况,规划无人机的飞行路径。

一般情况下,采用条带式的飞行路线,保证全面覆盖,并保持适当的重叠度以获得准确的数据。

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无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测绘测量方案******目录一、概述 (4)1.1 工程名称 (4)1.2 测量时间 (4)1.3 测量原理 (4)1.4 测量范围及测量内容 (5)1.4.1 测量范围 (5)1.4.2 测量内容 (6)1.5 管理体系 (6)1.6 测绘资源配备 (6)1.6.1 人员配置 (6)1.6.2 设备配置 (6)1.6.3软件配置 (7)1.6.3 交通配置 (7)1.6.4 主要设备性能参数 (7)1.6.4.1轴多旋翼参数 (7)1.6.4.2激光雷达性能参数 (8)1.6.4.3 IMU性能参数 (9)二、无人机激光雷达测量依据及设计原则 (10)2.1 无人机激光雷达测量依据 (10)2.2 设计原则 (11)三、无人机激光雷达测量设计 (11)3.1 测量技术要求 (11)3.1.1 平面坐标系 (11)3.1.2 高程系统 (11)3.1.3 点云密度 (12)3.1.4 点云数据高程精度要求 (12)3.1.5 飞行天气、场地、高度、速度要求 (12)3.1.6 其他要求 (12)3.2 地面GPS基站架设 (12)3.3 任务航线设计 (13)3.3.1 检校场设计 (13)3.3.1.2 检校场地面控制点布设及测量要求 (14)3.3.2 航线设计 (14)3.4 磁罗盘的校准 (15)3.5 无人机的实验性飞行 (16)3.6 无人机搭载设备后的检查 (16)3.7 无人机作业前的“8”字飞行(IMU累计误差的消除) (18)3.8 无人机的正常飞行(航线飞行) (19)四、内业处理 (20)4.1 数据准备 (20)4.1.1 原始数据下载 (20)4.1.2 POS数据解算 (20)4.1.3 原始点云数据与POS数据联合解算 (20)4.1.4雷达数据处理 (20)五、提交成果 (21)六、质量、安全、环境、信息安全管理要求 (21)6.1 质量管理要求 (21)6.2 职业健康安全管理要求 (22)6.2.1安全隐患分析 (22)6.2.2安全生产保证体系 (22)6.2.3安全生产管理岗位及职责 (22)6.2.4安全生产措施 (23)6.3 环境管理要求 (23)6.3.1环保目标 (23)6.3.2环境保护保证体系 (23)6.3.2.1 组织保证 (23)6.3.2.2 技术保证 (23)6.3.3环境保护措施 (24)6.4 信息安全管理要求 (24)7、费用预算 (24)无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测绘测量方案一、概述上海市无居民海岛包括九段沙的江亚南沙、崇明岛附近的冲击沙岛:白茆沙,东风东沙,东风西沙,三星西沙,三星东沙等。

这些冲击沙岛屿包含,沼泽,芦苇等影响加大测量难度,增加测量人员危险的情况。

为了掌握无居民海岛的地形地貌特征,为海岛管理与开发提供依据。

******对上述6个冲击沙岛进行无人机激光雷达(Lidar)进行地貌测绘。

1.1 工程名称无人机激光雷达无居民海岛地形地貌测绘。

1.2 测量时间计划测量时间:2016年10月。

1.3 测量原理无人机激光雷达系统是以无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)为平台。

主要由激光测距仪、GPS以及IMU三个基本的数据采集系统构成。

激光扫描仪安装在飞机的下端,用于向地面发射激光脉冲,并采集信号从发出到返回所用的时间信号,返回时的强度信息以及扫描的角度信息,光速是已知的,由于GPS可以测得平台的坐标位置,再加上IMU所获得的飞机的姿态信息,因此,可以很容易地计算得出激光所达到的地面与激光发出点间的距离。

GPS和IMU用于确定飞机飞行时的位置和姿态,从而定义了距离测量值的原点,经过坐标变换等计算,可以较精确地获得激光所到达地表面的三维坐标信息。

无人机激光雷达系统工作原理如图1所示图1-2 无人机激光雷达系统工作原理1.4 测量范围及测量内容 1.4.1 测量范围江亚南沙,白茆沙,东风东沙,东风西沙,三星西沙,三星东沙。

位置如图1-1所示。

无人机测量的陆域包括海岸线(平均大潮高潮位时海陆分界的痕迹线) `面积范围如图1所示,测绘范围总面积7.75km 2,各冲击沙岛的测量面积如表1-1所示。

图1-1 冲击沙岛位置图表1-1 测绘范围信息表崇明岛浦东浦东九段沙1.4.2 测量内容冲积岛1:1000的无人机激光雷达测量。

1.5 管理体系《***QMS EMS OHSMS ISMS一体化管理体系》1.6 测绘资源配备1.6.1 人员配置计划此次测量总共投入6人,其中:测量项目负责人1人;机长1名、飞手1名;内业处理及成图3人。

1.6.2 设备配置根据现场的实际情况拟投入的主要设备,如表1-2所示。

表1-2 拟投入的测量设备及相关材料清单1.6.3 软件配置无人机外业与内业软件表1-2表1-2 拟投入的测量设备及相关材料清单1.6.3 交通配置根据测量对象所处的环境情况,配备交通船1艘、交通运输车1辆。

1.6.4 主要设备性能参数1.6.4.1轴多旋翼参数8轴多旋翼无人机如下图1-2,其性能指标参数如表1-3所示。

图1-2 8轴多旋翼无人机表 1-3 8轴多旋翼无人机性能参数1.6.4.2激光雷达性能参数激光雷达如图1-3,其性能指标参数如表1-4所示。

图1-4 激光雷达表 1-5 激光雷达性能参数1.6.4.3 IMU性能参数IMU如图1-4,其性能指标参数如表1-5所示。

图1-4 IMU表 1-6 IMU性能参数二、无人机激光雷达测量依据及设计原则2.1 无人机激光雷达测量依据(1)本工程测量合同;(2)***QMS EMS OHSMS ISMS一体化管理体系;(3)***无人机安全管理规定(试行);(4)《机载激光雷达数据获取技术规范》(CHT 8024-2011);(5)《机载激光雷达数据处理技术规范》(CHT 8023-2011);(6)《数字航空摄影测量测图规范第1部分1:500,1:1000,1:2000 数字高程模型数字正射影像图数字线划图》(CHT 3007.1-2011);(7)《全球定位系统GPS测量规范》(GB/T 18314-2009);(8)《测绘技术设计规定》(CH /T 1004-2005);(9)《测绘成果质量检查与验收》(GB /T 24356-2009);(10)《测绘作业人员安全规范》(CH 1016-2008);(11)《无人机航摄安全作业基本要求》(CHZ 3001-2010)。

2.2 设计原则无人机测量应结合本工程的天气状况、地形、地质条件,施工要求等因素综合考虑,测量方案既要实用有效,又要经济合理;测量的等级、周期、方法的选择、各项观测精度指标既要满足相应规范要求又要符合实际情况。

(1)本项目包括无人机激光雷达(Lidar)测量。

测量以及内业实施要严格按照规范要求;(2)尽量保持等权观测,即定设备,人,航线等。

(3)设备的选择应遵循以下原则:1)设备的可靠性和稳定性良好。

2)激光,POS有足够的测量精度、灵敏度及相应量程。

3)无人机现场使用方便、简单、安全。

三、无人机激光雷达测量设计3.1 测量技术要求3.1.1 平面坐标系平面坐标系:采用2000大地坐标系。

3.1.2 高程系统高程系统:1985 国家高程基准。

3.1.3 点云密度表 3-1 点云密度要求3.1.4 点云数据高程精度要求点云密度要求如表3-2。

本项目的测区处于植被茂密、反射率较低的区域等困难区域,点云数据高程中误差可是当放宽0.5倍。

表 3-2 点云数据高程精度要求3.1.5 飞行天气、场地、高度、速度要求不能在大雾天、雨天、雷暴天气、风力超过6级的大风天等天气进行飞行。

不能在禁飞区域地区飞行。

飞行高度50m,飞行设计速度4.8m/s。

3.1.6 其他要求按照《机载激光雷达数据获取技术规范》(CHT 8024-2011)要求执行。

3.2 地面GPS基站架设为保证POS系统的定位精度,在航摄飞行前30分钟,需要在测区附近(距离小于30km)建立GPS基准站,基准站上架设高精度GPS信号接收机(本套系统配备的是与无人机POS系统的GPS接收机是相同品牌),该接收机与无人机POS的GPS同步记录。

后处理中利用PPK后处理差分技术解算出无人机的精确位置。

GPS基准站布设原则:1)远离大功率的无线电发射源、距离高压输电线距离大于50m;2)站点附近交通、供电、通讯条件良好,便于联络和数据传输;3)站点附近视野开阔、地质稳定、易于保存;4)人员稀少或不易到达的地方,避免闲杂人滋扰;5)符合GPS控制测量要求,最好布设在已知点上。

3.3 任务航线设计3.3.1 检校场设计每次安装激光雷达时,其对应的坐标系轴线可能与飞机坐标系的轴线完全一致,存在roll(横滚角),pitch(俯仰角),heading(航偏角)3个方向的定向误差。

所以必须在现场进行检校场的飞行,检校场的布设如下图1-5。

图1-5 检校场航线布设示意图现场检校的方法如下:1)Roll 角的校准同一条航线来回(如图1-5中C-D,D-C)。

2)pitch 角的校准选择突出物体(如房子,堤坝,斜坡等),同一条航线来回(如图1-5中C-D,D-C)。

3)heading 角的校准选择突出物体(如房子,堤坝,斜坡等),两条平行且同向飞行的航线(如图1-5中A-B,C-D)。

为了验证校准值的有效性,E-F航线垂直于A-B,进行交叉内符合比对做差值,差值在0.15cm以内的90%。

3.3.1.2 检校场地面控制点布设及测量要求1) 在检校场内布设地面控制点(含检查点)进行控制点测量;地面控制点(含检查点)宜布设为一个平面或一条直线,可按数据高程模型格网间隔的5倍(1:1000比例尺为5m)进行布设。

2)用于高程精度检校的控制点应布设在裸露的平坦地面上;平面精度检校的控制点需要时可布设为三维地面标志点。

3)地面控制点平面精度应不低于E级GPS点的精度要求,高程精度不低于等外水准的精度要求。

外符合精度要求参考表3-2的内容。

3.3.2 航线设计无人机航高为50m,保障30%的重叠度,航线间距为70m。

航线方向根据实地情况而定。

航线设计可以在测量实施前或者现场进行规划。

利用地面站软件生成相应测区的测线。

图3-1 地面站软件测线生成3.4 磁罗盘的校准当无人机长期不用,或者无人机飞行明显的方向不正确则需要进行磁罗盘校准。

无人机磁罗盘校准图示如3-2,以及步骤如下:图3-2 水平罗盘与磁罗盘校准1.遥控器切到手动模式,油门收到底。

2.进入软件的磁罗盘校准界面。

3.分别进行水平磁罗盘与垂直罗盘校准如上图所示。

4.校准质量判断如图1-7。

图3-3 罗盘校准质量判断3.5 无人机的实验性飞行每次作业前必须进行无人机的无挂载设备的实验性飞行,以检验无人机的飞行性能:是否飞行稳定,点击平衡性与实际油门位是否正常,无人机是否能够接收到地面站的指令并能正确的飞行。

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