無(wú)人機(jī)LiDAR激光雷達(dá)探測(cè)與測(cè)量

LiDAR激光探測(cè)與測(cè)量，也就是激光雷達(dá)。是一種遙感技術(shù)，它使用快速激光脈沖來(lái)繪制地球表面的地圖。LiDAR 在用于創(chuàng)建用于各種業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的高分辨率數(shù)字表面、地形和高程模型時(shí)非常有用。

在過(guò)去的十年中，無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)環(huán)境測(cè)繪的監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)展迅速，而無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)使得無(wú)人機(jī)在測(cè)繪監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的市場(chǎng)更為廣闊。

LiDAR 系統(tǒng)，可以收集和映射對(duì)象的詳細(xì)信息和的 3D 模型：例如，植物、樹(shù)木、建筑物、堤防等基礎(chǔ)設(shè)施和地表。

光探測(cè)和測(cè)距 (LiDAR) 的工作原理是將激光脈沖快速連續(xù)地發(fā)送到一系列準(zhǔn)確定義的方向。測(cè)量每個(gè)激光脈沖從目標(biāo)反射并返回到 LiDAR 掃描儀所需的傳播時(shí)間，可以重建掃描儀周圍表面的距離和方向。將 LiDAR 掃描儀連接到像無(wú)人機(jī)這樣的移動(dòng)平臺(tái)上，可以在無(wú)人機(jī)平臺(tái)向前移動(dòng)時(shí)對(duì)更大的表面積進(jìn)行 3D 映射。

激光雷(LiDAR)搭載無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.事故現(xiàn)場(chǎng)

LiDAR 是一種主動(dòng)系統(tǒng)，它使用紫外光、近紅外光對(duì)不需要外部光的物體進(jìn)行成像以進(jìn)行有效映射。例如，在夜間監(jiān)測(cè)洲際堆積時(shí)，可以輕松部署配備 LiDAR 無(wú)人機(jī)，單次通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)。

作為基于無(wú)人機(jī)的解決方案，可以即時(shí)返回具有可見(jiàn)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確信息，然后可以作為證據(jù)在法庭上接受。在地面，清障人員和環(huán)衛(wèi)人員可以快速開(kāi)始清理過(guò)程，通過(guò)解放通勤者和減少事故人員的開(kāi)支，節(jié)省數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)美元。

2. 農(nóng)林調(diào)查

森林規(guī)模龐大，管理這些廣闊的地區(qū)可能會(huì)讓人不知所措。評(píng)估森林清單的傳統(tǒng)方法既耗時(shí)又低效——有時(shí)僅僅是大面積的粗略估計(jì)。使用配備 LiDAR 無(wú)人機(jī)，林務(wù)員可以測(cè)量樹(shù)冠高度、覆蓋范圍、樹(shù)木密度，甚至可以測(cè)量單個(gè)樹(shù)木的位置和高度。

這消除了傳統(tǒng)方法的不準(zhǔn)確性和低，激光雷達(dá)的額外好處是即使在人眼不能進(jìn)行這些測(cè)量時(shí)也能進(jìn)行這些測(cè)量，因?yàn)樗鼈儾灰蕾囎匀还膺M(jìn)行操作。

LiDAR 可以測(cè)量樹(shù)冠高度和樹(shù)木密度

3. 農(nóng)業(yè)和園林綠化

在大型農(nóng)場(chǎng)中，景觀 3D 制圖已成為實(shí)施有效灌溉系統(tǒng)的關(guān)鍵。例如，在大型水稻種植園，農(nóng)民需要建造堤壩，這需要準(zhǔn)確了解地形，堤壩系統(tǒng)才能發(fā)揮作用。配備 LiDAR 無(wú)人機(jī)可以一次性收集數(shù)據(jù)。

4. 地形建模

與傳統(tǒng)地面測(cè)量方法相比，LiDAR 可顯著節(jié)省成本。通過(guò)使用一種檢測(cè)遠(yuǎn)處物體（例如樹(shù)葉、灌木、樹(shù)木甚至草）的方法，LiDAR 可以通過(guò)分析從物體表面反射的脈沖激光來(lái)確定它們的位置、速度和其他特征。提供了地面操作員可以工作的地形地形輪廓的 3D 模型。

5.電力線檢查

可以從點(diǎn)云中提取有關(guān)電力線和極間距離的詳細(xì)信息。這使測(cè)量員能夠分析電力線走廊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，包括植被、道路和房屋，并識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)。

6.地形和水深測(cè)量

地形和水深測(cè)量通常覆蓋大面積地形，通常使用飛機(jī)和直升機(jī)進(jìn)行。地形激光雷達(dá)使用近紅外激光繪制陸地地圖，而測(cè)深激光雷達(dá)則使用透水綠光來(lái)測(cè)量海底和河床。

7. 考古

過(guò)去，大型歷史遺址的傳統(tǒng)測(cè)量方法需要數(shù)年才能完成，而現(xiàn)在借助新的 LiDAR 技術(shù)，整個(gè)城市可以在幾分鐘內(nèi)以 3D 方式繪制出來(lái)。

8. 礦山測(cè)量

由于礦山地形復(fù)雜，采用全站儀和GPS等傳統(tǒng)的測(cè)量手段進(jìn)行高精度測(cè)繪工作往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力。特別是隨著數(shù)字礦山概念的提出，礦山管理對(duì)空間三維信息的需求也顯得更加迫切，三維可視化的管理模式已經(jīng)成為數(shù)字礦山的主要內(nèi)容之一，而目前常規(guī)的測(cè)量方式所獲取的數(shù)據(jù)很難滿足三維數(shù)字礦山的需要。近年來(lái)快速發(fā)展的三維激光掃描技術(shù)為解決復(fù)雜的礦山地形測(cè)量和數(shù)字礦山建設(shè)提供了新的技術(shù)手段。激光雷達(dá)技術(shù)具有高分辨率、高采樣率以及非接觸測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，非常適合用于獲取礦山的復(fù)雜表面和高危區(qū)域的空間三維信息。

無(wú)人機(jī)LiDAR激光雷達(dá)探測(cè)與測(cè)量