受客戶委托，西安機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院對(duì)洛比鐵礦礦區(qū)開展1:2000比例尺地形測(cè)繪，獲取的地形數(shù)據(jù)用于洛比鐵礦項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)和施工參考。本次測(cè)區(qū)范圍以礦區(qū)界線為準(zhǔn)，測(cè)繪礦區(qū)界線以內(nèi)場(chǎng)地地形，面積約138km2。

• 植被茂密

測(cè)區(qū)內(nèi)場(chǎng)地西側(cè)鄰接大西洋，東側(cè)為農(nóng)田，中部為礦區(qū)部分。整個(gè)測(cè)區(qū)多為丘陵地形，以原始森林為主，植被遮擋嚴(yán)重，通視條件極差，使得測(cè)量難度大。

▲測(cè)區(qū)原始森林

• 交通不便

測(cè)區(qū)道路以沙土路為主，寬窄不一、坑洼不平，車輛通行困難，這給測(cè)量工作帶來了不便。

本次項(xiàng)目采用L120多旋翼無人機(jī)搭載中海達(dá)PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行1:2000比例尺地形測(cè)繪。PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)是一款高性能的地形測(cè)繪設(shè)備，擁有1650米的超遠(yuǎn)測(cè)距能力，可以無懼測(cè)區(qū)復(fù)雜地形，快速實(shí)現(xiàn)大面積作業(yè)；具備7次多回波，可以穿透密林植被獲取真實(shí)的地表信息；精度優(yōu)于5cm，可以為項(xiàng)目提供高精度的地形測(cè)繪數(shù)據(jù)。

   ▲L120多旋翼無人機(jī)搭載PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)

• 航線規(guī)劃

根據(jù)點(diǎn)云密度要求依次設(shè)置航高、采樣頻率、航速、轉(zhuǎn)彎半徑和模式等參數(shù)。同時(shí)為保證航線最優(yōu)原則，基于航測(cè)參數(shù)計(jì)算得知，礦區(qū)航線間距統(tǒng)一設(shè)置為200m帶寬。

▲航線規(guī)劃

• 飛行作業(yè)

PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)由多個(gè)傳感器集合而成，飛行作業(yè)主要包含以下四個(gè)步驟：

設(shè)備安裝

作業(yè)人員將PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)安裝到L120多旋翼無人機(jī)平臺(tái)上，確認(rèn)各項(xiàng)檢查無誤后，激光雷達(dá)開始進(jìn)行靜態(tài)對(duì)齊。

基站架設(shè)

作業(yè)人員將中海達(dá)iRTK5型GNSS接收機(jī)調(diào)至靜態(tài)數(shù)據(jù)采集模式，并將基站架設(shè)在視野開闊的控制點(diǎn)上。準(zhǔn)確量取天線高和檢查設(shè)備內(nèi)存后，開始靜態(tài)數(shù)據(jù)采集工作，采樣間距設(shè)置為1s。

飛前檢查

飛行前做好目標(biāo)區(qū)域飛行可行性分析、地面基站準(zhǔn)備、飛行航線上傳、無人機(jī)通電等一系列準(zhǔn)備工作。

數(shù)據(jù)采集

PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)靜態(tài)對(duì)齊完畢后，作業(yè)人員遙控L120多旋翼無人機(jī)起飛。在L120多旋翼無人機(jī)的飛行高度超過30m后，PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)開始采集數(shù)據(jù)。

▲軌跡解算成果示意圖

點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合

軌跡解算完畢后，作業(yè)人員采用中海達(dá)HD Data Combine點(diǎn)云融合軟件進(jìn)行點(diǎn)云融合，生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)（***.las）。

▲點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合成果示意圖

點(diǎn)云分類

在Terra solid軟件中將工程點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)云自動(dòng)分類，保證地面點(diǎn)密度滿足規(guī)范要求，然后導(dǎo)出數(shù)字高程模型（DEM）。

▲分類后的地面點(diǎn)云（可轉(zhuǎn)換為DEM）

地形圖繪制

將分類后的點(diǎn)云文件導(dǎo)入Cass10.0，繪制房屋、道路、河流岸線等地物要素，再根據(jù)Terra solid軟件生產(chǎn)的DEM模型，自動(dòng)生成測(cè)區(qū)等高線圖。最后將等高線圖和地物要素結(jié)合在一起，在Cass10.0版本軟件下進(jìn)行編輯，輸出dwg格式的DLG數(shù)字線劃圖。

▲DLG數(shù)字線劃圖

▲DEM成果展示

通過L120多旋翼無人機(jī)搭載中海達(dá)PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)聯(lián)合作業(yè)，成功克服了測(cè)區(qū)地形復(fù)雜多變、植被茂密、交通不變等困難，采集的地形數(shù)據(jù)平面和高程精度優(yōu)于5cm，成果優(yōu)于1：2000地形圖測(cè)量要求，可以作為洛比鐵礦項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工的基礎(chǔ)資料，為項(xiàng)目實(shí)施提供有力的支持。

▲項(xiàng)目作業(yè)人員與PM-1500機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)合影

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