机载激光雷达系统在地勘地质行业的应用_应用案例_华测导航

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机载激光雷达系统在地勘地质行业的应用
行业背景
地勘行业,主要是指地质测绘系统,我国的地质测绘系统自建国初期就随着地质找矿的发展应运而生。截至目前,全国至少有26支以上的省级地质测绘队伍,这些队伍既是全国地质测绘队伍的主体,同时也是全国测绘领域的主要力量之一。
近年来,随着国家科技和经济的飞速发展,我国的地勘行业也面临着新的机遇和挑战。目前国家基础测绘任务、交通、水利、规划等测绘工作大部分是由测绘局或城市测绘院承担,同时市场测绘项目还面临民营企业的激烈竞争;另一方面,测绘服务正朝着数字化、信息化、空天地一体化、动态、高效、多元的方向发展,传统的技术手段已经很难满足新形势下的新需求。如何克服以上困难,实现地勘单位的高质量发展,成为了很多地勘单位探索的方向。
江苏省地质测绘院采购了一套华测机载激光雷达系统
客户案例
江苏省地质测绘院简称苏地测,其前身是原地质矿产部华东地质局测绘大队。该单位自成立以来完成了较大测绘项目近2000个,并多次荣获国家、部、省科技成果奖和科技进步奖。一直以来,他们始终都走在技术的前沿,并把创新、优质、高效、专业作为他们服务客户的宗旨。今年,他们在经过多方考察后采购了一套华测多平台激光雷达系统,既利用这套新技术提升了他们传统业务的生产作业效率,又通过不断的尝试和探索开拓了更多新的业务。

1.马鞍山、徐州1:500地籍测量项目案例
地籍测绘一直是地质测绘院的主营业务之一,传统的地籍测绘主要是通过全站仪、测距仪、皮尺等方式来进行人工测量,并在现场绘制草图,就算外业老手一天也最多只能完成20-30户的数据采集。

采用华测多平台激光雷达系统后,江苏地质测绘院已经先后在马鞍山、徐州等多个项目中使用机载雷达技术完成其地籍测量任务,并取得了良好的效果!他们的整体技术路线如下:

地籍项目整体技术路线
地籍项目整体技术路线

外业采集一般配备2-3人(含1名司机),一人负责基站架设、无人机航线规划及飞行采集,一人负责激光雷达参数设置、现场数据处理、质量把控等。内业处理分两个环节,预处理部分包括POS解算和点云处理,基本上都是每天采集结束后当晚完成,绘图则是交由内业组,由专业的作图员来完成。


基站架设

基站架设
航线规划
航线规划
飞行采集

飞行采集

点云数据预处理及地籍图绘制

点云数据预处理及地籍图绘制

为了确保数据精度合格,一般采用全站仪实测的方式采集检核点,用于成图精度检测。

检核点测量

检核点测量

成图精度检测
成图精度检测

以马鞍山项目为例,该测区面积约0.42km²,采用井字形航线规划,共飞行4个架次,现场通过全站仪测量144个检核点,对多架次合并的数据精度进行检测,最终验证中误差为±0.035m。此外,为了进一步验证不同架次之间的精度是否有所区别,还针对每一个架次进行了精度检测,详细情况如下表:


马鞍山项目不同架次精度检测情况



徐州项目测区面积较大,几个村落之间房屋离散分布,最终飞行37个架次,有效作业面积约6km²。近日,该项目采集的数据已经进入到内业制图阶段,据作业员反映,使用激光雷达作业,不仅外业效率得到了有效提升,内业处理也高效便捷,尤其是利用三维点云进行测图,相比传统二维方式更加直观,而且不需要依赖草图,整体流程下来,极大提升了人员的作业效率!

2.某市1:500地形测量项目案例

今年,地质测绘院接了某市市区1:500地形测绘项目,原计划整个项目采用传统手段作业,并且已经用传统方式实施了两个多月,但由于传统方式作业效率低,市区车流量较大,影响作业人员人身安全,因此项目组决定使用车载激光雷达的方式,来采集市区主干道的数据,从而保障项目进度以及作业人员人身安全。


为了获取更好的点云数据,选择在夜间作业的工作人员们

为了获取更好的点云数据,选择在夜间作业的工作人员们

经过一周多时间的外业采集,完成了市内多条主干道的点云数据,作业面积约60km²,为内业人员采集市政部件等地物提供了极大的便利! 


结语
党的十九大以来,国家把生态文明建设提升到了新的战略高度,对地勘系统的绿色可持续开发提出了更高的要求。同时在自然资源部的通报中也显示,全国地质勘察投入自2012年以来连年下降,对于生产经营类的地勘单位来说,寻找新的业务组成,满足新形势下的市场需求,成为很多地勘单位的发展方向。通过激光雷达等新的技术手段,在市场竞争中占据优势,更好地为城市的发展建设提供支持,在这种环境下成为了一条可行的发展路径。

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