众所周知,大疆于近日发布了适用于M300RTK的激光雷达禅思L1,目前已经接受预定了。从精灵4RTK到大疆智图,从5镜头再到M300RTK到可见光相机禅思P1,仅仅两年时间,大疆又推出了激光雷达禅思L1,对于传统测绘仪器行业,大疆以一种变革行业的态度迅速改变了现在测绘的作业概念,作业方法,作业效率。可以说大部分的甲乙级测绘单位都购买了大疆产品,尤其是精灵4RTK这样的产品,有如当年的RTK一样,这也改变了传统测绘仪器经销商的销售产品体系。源于两点:一是大疆优秀的产品质量,傻瓜式的操作方法,可靠的精度,二是其平民化的价格。

但是对于激光雷达,除去有实力的单位具备这样的产品外,大部分的测绘同行对于雷达的了解和精度还都比较陌生,会有疑问,大疆这款产品到底适不适合地形测绘,精度到底怎么样,操作复杂还是简单,是不是只有大单位能用的起,能否像精灵4RTK一样,人手一台?

话不多说,笔者在拿到样机后,也和大家一样带着上述疑问,做了测评。

一、测试环境

西安市某地区,测区面积0.13平方公里,该地区高差50米且植被茂盛,植被覆盖率达到90%以上,树木平均高度8米到10米,测区范围在LSV里展示如下:

大疆激光雷达禅思L1地形测绘测评-南京韦博智控科技有限公司 大疆激光雷达禅思L1地形测绘测评-南京韦博智控科技有限公司

现场环境如下:

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二、所需设备及软件

WaypointMaster(航迹大师)+大疆M300RTK+禅思L1+大疆智图+点云智绘

检测仪器及软件:千寻SR3、GlobalMapper、Cass10.1

三、作业流程

1、由于当时大疆还不支持雷达仿地,所以我们这里通过WaypointMaster(航迹大师)规划测区雷达仿地航线,输入测区KML,测区DEM文件,仿地航高80米,航速8m/s,重叠率30%,规划参数如下:

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2、遥控器中雷达参数回波模式设置为双回波,采样频率为240KHz,扫描模式为非重复扫描,模型上色功能打开。

3、开机在飞机得到固定解后,静置10分钟,由于执行仿地任务,手动操作无人机飞行至安全高度,上传任务,飞机按照kml自动完成航线任务并执行8字首尾校准。

总的来说,外业流程简单易上手,只要有飞行精灵4RTK或者其他可见光相机的经验,就可以直接上手L1了,而且禅思L1配合M300RTK支持实时差分,在网络不好的地方也支持D-RTK及第三方基站。

四、数据处理

1、飞行任务完成后,取出SD卡,将DCIM文件中的数据导出:

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其中前面八个格式的文件对应的信息如下:

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2、打开大疆智图,选择新建任务,激光雷达点云处理,添加文件夹,直接选定导出的任务文件夹

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3、选择输出坐标系,在参数设置中打开点云精度优化,重建结果选择las格式,然后点击开始处理,20分钟后我们得到了点云成果,如图:

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我们将成果点到回波,蓝色部分为第一次回波,红色部分为第二次回波,可以看到第二次回波将树木茂盛的地区地面绝大部分都反射了出来,L1本身最高支持三次回波,如果采用三回波的方法飞行,点云效果可能会更好,这里面就不多叙述了。

4、将las文件导入点云智慧进行后处理,选择大疆L1行业应用模块,选择平原精细地形提取,选择一键式平原精细地形提取(无参版),然后点击预处理,选择保留感兴趣类别并另存,勾选地面,导出地面las文件,将地面las文件导入点云智慧可视化平台,看一下效果,如图:

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五、精度验证

这部分是大家最关心的环节了,我们为了保证效果,特地使用RTK,进入密林进行了实测,使用五星十六频账号,千寻SR3在密林中全程都得到了固定解,我们通过点云智绘生成DEM后导入GlobalMapper,提取了25个检查点,25个检查点均匀分布在测区内,然后导入手簿进入密林实测坐标,结果如下:

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在这里我们采用了两种检核方法,一种是提取DEM坐标进行放样实测对比,一种是将实测坐标导入GlobalMapper里使用lidae QC工具让软件自动对比,于是得到了上述两种精度结果。

可以看到,使用RTK实测去掉最小误差和最大误差后,平均误差在11cm,然后将RTK实测点导入GlobalMapper里和点云数据对比,使用lidar QC工具对比精度,得到的效果更好,甚至可以说惊人,中误差仅8cm。

六、总结

大疆禅思L1使用简单方便,在飞行高度一定的情况下,其点云精度完全满足1:1000地形图测绘,且成果多样化,因为大疆所推行的平民化航测理念,L1的价格也极为亲民,这里就不多说了,有兴趣的可以联系笔者,其测绘成果相对传统的摄影测量和地面测量具有天然优势,特别是在提取高程方面,配合可见光相机禅思P1,实现了大部分场景下的无人机负载作业,其整体优势不言而喻。后续我们也会针对这款产品在林业、电力、以及高精度地形测绘中的应用进行测评,在这里,笔者接触lidar时间较短,上述测评中大家有疑义的地方也可以直接联系我,最后感谢南京韦博智控科技有限公司和西安飞淼测绘有限公司对本次测评的支持!