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传统航空摄影与无人机激光雷达相合是摄影测量的未来

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以高清的航拍影像为基础,借助功能强大的摄影测量软件,可以实现对地形的高精度的数据采集,但传统的摄影测量受到光线变化、地表植被等影响就有局限性,无人机激光雷达不受光线限制,并且可以穿透植被可以弥补传统摄影测量的弱点。

摄影测量:悠久的历史,从其发明到最现代的技术

传统航空摄影与无人机激光雷达相合是摄影测量的未来

早在1849年,一位法国军官曾想过使用风景照来观察和测量田野。他被认为是摄影测量学的发明者。自从这种方法被发明出来到现有诸如数码相机,功能强大的计算单元,智能软件和无人机之类的设备的开发已经极大地推动了这一领域的发展。

摄影测量技术基于人类通过立体观察对地形的感知,借助强大的摄影测量软件可以对包含地理参考信息的航空照片进行相当精确的测量。

随着嵌入高分辨率摄像机的无人机的发展,摄影测量法已成为一种高效且经济高效的数据收集方法。而且,现在可以通过集成到无人机中的亚厘米级GNSS(全球导航卫星系统)接收器,可以免去或大大减少布设地面控制点(GCP)的任务。摄影测量软件工作流程将处理包含准确元数据的照片,从而减少了人工干预,从而减少了整体处理时间。

但是摄影相机只能获得地表可见层的数据。并且摄影受到存在植被,阴影或光线变化等情况的影响。无人机激光雷达可以不受这些因素的影响。

基于无人机的激光雷达,用于航空测量任务

基于无人机的激光雷达,用于航空测量任务

在某些测绘应用中,航空雷达系统似乎是摄影测量最佳的答案。

早期雷达相当大,太重而无法有效地嵌入无人机,新一代将变得更加轻巧,使得将激光雷达完全集成到其无人飞行平台上成这可能。

新型激光雷达将小型IMU和GNSS接收器集成在一起,可以轻松地组合到传感器上,并且重量轻,可以由无人机携带。

新型激光雷达将小型IMU和GNSS接收器集成在一起,可以轻松地组合到传感器上,并且重量轻,可以由无人机携带。

首款适用于多旋翼无人机的空中雷达系统问世,它们可以在大约50 m的有限范围内以相对较慢的速率进行扫描,从而可以在目标区域低空飞行,从而收集了非常高的点密度。对于大面积区域,固定机翼和VTOL无人机(代表垂直起降)可在更快的空速下飞行更长的时间,从而可以在一次飞行中测量更大的区域。当今的机载雷达通常可以以15至100 km / h的速度在10至60 m高的速度下进行扫描,并收集高达500 pt /m²的速度。它们的重量不到2千克,并且具有自己的IMU,GNSS和RTK接收器。

无人机激光雷达应用

无人机激光雷达应用

无人机激光雷达雷达可以在任何光照条件下收集准确的数据,并且由于其内置的PPK(后处理运动学)模块,可以对这些数据进行快速后处理。此外,激光雷达甚至可以通过植被捕获真实地面上的点。与通过摄影测量技术重建的3D数据相比,雷达还能够更详细,更准确地表示复杂的结构,例如树木和电力塔。所有这些优点使无人机激光雷达成为许多应用的理想之选,例如地形测绘,采矿和采石管理,林业,土木工程,环境监测(例如海岸侵蚀),考古学等。

无人机激光雷达能取代摄影测量法吗?

无人机激光雷达能取代摄影测量法吗?

摄影测量法在适当的操作条件下(即良好的光照条件和有纹理的对象)使用时,仍然是最经济的数据收集方法。摄影测量学的最大优势是可以提供彩色图像,从而可以创建逼真的3D模型和与卫星图像可比的正射影像,但具有更多细节。因此,无法预测航空雷达将完全取代摄影测量技术,因为这两种技术实际上是互补的。

摄影测量的未来

摄影测量未来趋势是将从无人机激光雷达收集的点云与摄影测量法结合起来,以便从两种技术的优势中受益,从而获得具有RGB颜色信息的高精度数据。

这样可以完整表示环境,包括尺寸和纹理,这对于复杂的项目是最理想的选择。

传统航空摄影与无人机激光雷达相合是摄影测量的未来认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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