無人機LiDAR激光雷達探測與測量

LiDAR激光探測與測量，也就是激光雷達。是一種遙感技術(shù)，它使用快速激光脈沖來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、地形和高程模型時非常有用。

在過去的十年中，無人機在農(nóng)業(yè)環(huán)境測繪的監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)展迅速，而無人機激光雷達掃描系統(tǒng)使得無人機在測繪監(jiān)測領(lǐng)域的市場更為廣闊。

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

光探測和測距 (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。測量每個激光脈沖從目標(biāo)反射并返回到 LiDAR 掃描儀所需的傳播時間，可以重建掃描儀周圍表面的距離和方向。將 LiDAR 掃描儀連接到像無人機這樣的移動平臺上，可以在無人機平臺向前移動時對更大的表面積進行 3D 映射。

激光雷(LiDAR)搭載無人機的應(yīng)用領(lǐng)域

1.事故現(xiàn)場

LiDAR 是一種主動系統(tǒng)，它使用紫外光、近紅外光對不需要外部光的物體進行成像以進行有效映射。例如，在夜間監(jiān)測洲際堆積時，可以輕松部署配備 LiDAR 無人機，單次通過現(xiàn)場。

作為基于無人機的解決方案，可以即時返回具有可見細(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)人員可以快速開始清理過程，通過解放通勤者和減少事故人員的開支，節(jié)省數(shù)千甚至數(shù)百萬美元。

2. 農(nóng)林調(diào)查

森林規(guī)模龐大，管理這些廣闊的地區(qū)可能會讓人不知所措。評估森林清單的傳統(tǒng)方法既耗時又低效——有時僅僅是大面積的粗略估計。使用配備 LiDAR 無人機，林務(wù)員可以測量樹冠高度、覆蓋范圍、樹木密度，甚至可以測量單個樹木的位置和高度。

這消除了傳統(tǒng)方法的不準(zhǔn)確性和低，激光雷達的額外好處是即使在人眼不能進行這些測量時也能進行這些測量，因為它們不依賴自然光進行操作。

LiDAR 可以測量樹冠高度和樹木密度

3. 農(nóng)業(yè)和園林綠化

在大型農(nóng)場中，景觀 3D 制圖已成為實施有效灌溉系統(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 無人機可以一次性收集數(shù)據(jù)。

4. 地形建模

與傳統(tǒng)地面測量方法相比，LiDAR 可顯著節(jié)省成本。通過使用一種檢測遠(yuǎn)處物體（例如樹葉、灌木、樹木甚至草）的方法，LiDAR 可以通過分析從物體表面反射的脈沖激光來確定它們的位置、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

可以從點云中提取有關(guān)電力線和極間距離的詳細(xì)信息。這使測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，并識別潛在風(fēng)險。

6.地形和水深測量

地形和水深測量通常覆蓋大面積地形，通常使用飛機和直升機進行。地形激光雷達使用近紅外激光繪制陸地地圖，而測深激光雷達則使用透水綠光來測量海底和河床。

7. 考古

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

8. 礦山測量

由于礦山地形復(fù)雜，采用全站儀和GPS等傳統(tǒng)的測量手段進行高精度測繪工作往往費時費力。特別是隨著數(shù)字礦山概念的提出，礦山管理對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)雜的礦山地形測量和數(shù)字礦山建設(shè)提供了新的技術(shù)手段。激光雷達技術(shù)具有高分辨率、高采樣率以及非接觸測量的優(yōu)勢，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。

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