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航测激光雷达工具化 | 禅思 L2 实测案例集作为新一代航测工具，激光雷达禅思 L2 可精准扫描细小目标物，快速获取精准的点云数据，具有高精度、高效率、高度集成等优势。 禅思 L2 在多领域得到广泛应用，为行业数字化提供支撑。在产品面世前，大疆在各大行业进行测试，验证产品实际性能。 一起来看看禅思 L2 在地形测绘、林业调查、立面数据采集等不同场景下的表现吧！
M350 RTK + DJI L2 地形测绘 云南露天矿山： DJI L2 采集数据，精度优于 5cm 云南露天矿众多，在矿区开采管理、生态修复中，高精度的测绘成果直接决定矿山开采量、施工量的计算，因此对数据精度要求很高，一般需要优于 5cm。 大疆行业合作伙伴新坐标科技有限公司采用禅思 L2 在云南某矿山进行测量作业。工作人员在 0.3 平方公里的矿区均匀分布 215 个高程检查点，设置参数为航高 160 米、飞行速度 15m/s、重叠率 50%，并外扩 35 米，采用仿地飞行进行作业，最终 10 分钟完成 0.3 平方公里矿坑的外业采集。 大疆智图免费支持 L2 点云数据后处理，生成作业成果。项目组在 DEM、DOM、DLG 上都对 215 个检查点进行精度质检，高程中误差 4.8cm，满足精度成果的要求。
矿山点云成果 + DLG 数据
数字底图用于土方测量
精度数据表 云南省矿储量丰富，无论是对开采矿进行快速精准的测绘指导生产，还是对废弃矿进行生态修复，禅思 L2 激光雷达都能高精度、高效率完成作业任务。 芦仙山景区： 效率比 L1 翻倍，高效完成任务 位于广西南宁的芦仙山景区，植被覆盖率高。大疆行业合作伙伴广西万航星空分别使用禅思 L1 和 L2，对园区内 0.5 平方公里进行测绘作业，获取 1:500 的正射影像和地形图。 采用 L1 采集数据，设置高度 100 米、航速 10m/s、重叠率 40%，项目用时 26 分钟。而使用 L2 进行作业时，项目组将飞行高度设置为 150 米，航速 15m/s，在同样重叠率的情况下，L2 仅需 14 分钟即完成作业任务，效率为 L1 的 2 倍，数据精度达到 5cm 内。
正射影像和激光雷达成果 效率的翻倍提升，与 L2 性能大幅提升息息相关。L2 量程较 L1 提升了 30%，典型作业航高可达 150 米，且 L2 支持 5 回波，单位时间内可获取更多点云数据，进一步保障飞行安全和效率。
精度数据表 此外，由于测区地形起伏，信号条件不佳，L2 可通过使用大疆智图云 PPK 功能匹配离线基站数据，重建高精度模型。 对于项目所需的正射影像数据，由于 L2 高度集成了可见光相机，工作人员直接使用两架次采集的相片进行正射影像生产，无需再单独采集数据，增加了外业效率的同时也降低了设备成本。 林业调查 贵州国家储备林收储调查： 单木分割，测算林木蓄积量 位于贵州省东南山部的黎平县，被称为“中国杉木之乡”，全县国有储备林达 460 万亩，森林覆盖率 72.75%。今年新一期的国储林收储工作已开启，需调查 1500 亩样地，进行单木分割，计算蓄积量。 以往国储林收储工作采用人工调查方式，效率低、工作量大、成本高昂。黎平县国储林树高且密，树高 20 米左右，同时存在部分超高树（高于 30 米），传统方法调查难度大，蓄积量计算有较大误差。为此，林区委托大疆行业合作伙伴贵州云图瞰景地理信息技术有限公司，使用禅思 L2 进行林地调查作业。 利用 M350 RTK 搭载禅思 L2 在国储林采集约 1 平方公里点云数据，设置航高 110 米、航速 9m/s、重叠率 35%，采用 5 回波、重复式扫描、仿地飞行采集数据，2 个架次 50 分钟完成外业任务。 内业上，项目组通过解算彩色点云，并进行点云单木分割处理，提取单木数量，对应树高度用于后期胸径赋值以及蓄积量计算。
L2 点云数据成果 为了验证 L2 作业成果，项目组通过 L2 单木分割结果与高分辨率的 DOM 对比发现，整体上株数分割准确率优于 90%，满足国储林项目要求。同时，通过实地全面排查超高树（高于 30m）以及抽查常规树（低于 20m），结果表明激光点云单木分割提取的树高误差小于 0.5m，满足国储林项目要求。
对比测试
基于 DOM 的株数单木分割准确率分析 禅思 L2 具有强穿透性，将基于 L2 点云的单木分割结果与高分辨率正射影像+人工调查结果对比，激光点云株数分割准确率很高，可实现高效精准的单木分割，是国储林收储项目一大利器。 广西红树林： L2 穿透性强，林下点精度 10cm 红树林具有净化海水、维护生物多样性的作用，有“海岸卫士”“海洋绿肺”之称。广西山口红树林生态国家级自然保护区是我国第二个国家级的红树林自然保护区，为保护当地生态环境，需对广西 100km² 存量红树林进行正射建模，并对新增红树林进行选址勘测。 红树林选址勘测对林下高程信息有着很高要求。受生长和被淹没的高度、淹没时间、暴露时间等因素影响，分辨率低于 10cm 的高程数据对红树林长势有较大影响。采用卫星遥感技术，分辨率太低无法满足要求，而固定翼激光雷达设备费用昂贵，项目组采用 M350 RTK 搭载禅思 L2 进行作业。 由于红树林生长于滩涂浅滩，需在涨潮前完成外业。本次外业采集涨潮时间为中午 12 点前后，作业窗口期短、任务重、地形环境复杂，项目组决定在凌晨 3 点-中午 12 点集中外业。
测区分布图 工作人员设置飞行高度 80 米、速度 10m/s、云台角度 -90°，在双回波、重复式扫描的模式下，获取到均匀、优质的点云厚度。禅思 L2 量程较 L1 提升 30%，且光斑大小为 4 × 12 厘米@100 米，仅为 L1 的 1/5 ，可穿透茂密的红树林，生成更准确的数字高程信息。 最终点云成果显示，平坦地区精度 3-5cm，林下地面点均匀分布，精度优于 10cm，均可满足 1:500 高程精度要求。
点云密度情况
剖面图 立面数据采集 广州塔： 贴近采集数据，重建细腻模型 广州塔高达 600 米，是中国第一高塔。作为广州城市实景三维补充，需对广州塔进行部件级实景三维重建。由于广州塔主体为钢架结构，可见光重建效果较差，项目组采用 M350 RTK 搭载禅思 L2 激光雷达采集立面数据。 项目组先利用经纬 M30 机场版无人机环绕小蛮腰采集粗模数据，在粗模基础上规划 L2 作业的航点航线。无人机距离目标物 60 米、云台角度 0°、采用非重复式扫描方式，3 个架次即完成外业。内业处理上，通过大疆智图生成 LAS 点云，最终塔型点云完整细腻，模型分辨率高，符合项目组要求。 在城市级实景三维建设中，大型城市高耸入云的地标建筑，数据采集难度大，常规的航测方式难以获取高质量成果。利用禅思 L2 采集建筑立面的激光点云数据，实现了细腻的部件级实景三维重建。
广州塔精细化模型 高精度、高效率、高集成、低成本，禅思 L2 机载激光雷达为各行业用户带来便利。“见深识远 精益求精”，相信它的出现，将是开启航测激光雷达工具化的新时代，也将成为大疆行业应用推动“平民化航测”的重要一步。 |
