你還在害(hai)怕地質災害(hai)測量(liang)時的

　　翻山(shan)越嶺？

　　測量設備無GPS信號嗎？

　　人力(li)有(you)時(shi)而窮(qiong)，

　　只能盡人事而(er)待天命？

　　NO！NO！NO！

　　還有海云君為您提供的ARS-100機載激光測量系統解決地質災害測量難題。

　　作為(wei)一種新型主(zhu)動式對(dui)地觀(guan)測(ce)(ce)手(shou)段，機載激光雷(lei)達技術可獲(huo)取高(gao)精度的地表三維數(shu)據(ju)(ju)，精細刻畫(hua)真實(shi)的地貌特征，為(wei)地質領域中(zhong)的地貌分析提供(gong)直接觀(guan)測(ce)(ce)數(shu)據(ju)(ju)。本(ben)次小編帶著ARS-100到鮮水河活動斷裂(lie)帶（一條北西(xi)走(zou)向的弧形左旋走(zou)滑斷裂(lie)帶）進行地表數(shu)據(ju)(ju)采集(ji)。

一(yi)、測(ce)區(qu)概況

　　本次海達(da)(da)數云ARS-100機載激光測量(liang)系統(tong)選擇了三個地理(li)環(huan)境完(wan)全不同區域進行地質(zhi)(zhi)災害(hai)數據采集，位置(zhi)分別(bie)在映(ying)秀鎮牛圈溝、康定市孟慶(qing)村、甘(gan)孜縣庭卡鄉，其(qi)測區共同特點是人工(gong)測量(liang)難(nan)(nan)度大、地質(zhi)(zhi)結構不穩定、人員難(nan)(nan)以到(dao)達(da)(da)，測區具體情況如下(xia)：

　　1.映秀鎮牛圈溝

　　映秀鎮牛圈溝(gou)測區海拔高度介于1100至2200米之間，從(cong)溝(gou)底到半山坡滑坡點相(xiang)對(dui)高差有1100米，測區位(wei)于5.12汶川(chuan)大(da)地震(zhen)震(zhen)中底部溝(gou)道兩邊坡度較大(da)，山谷(gu)中間地表(biao)植被覆蓋率較高，通視(shi)條(tiao)件較差。

　　圖1：映(ying)秀(xiu)牛(niu)圈溝測區范

　　圖2：映秀牛圈溝測區現(xian)場(chang)圖

　　2.康定市孟慶村

　　康(kang)定市(shi)孟慶村測區(qu)內平(ping)均海拔(ba)為2600米，測區(qu)面積約0.1平(ping)方千(qian)米，測區(qu)內地表(biao)高(gao)差(cha)較(jiao)小(xiao)，地勢比(bi)較(jiao)平(ping)緩，視野比(bi)較(jiao)開闊(kuo)。

　　圖(tu)3：康定測區范(fan)圍

　　3.甘孜縣庭卡鄉

　　甘孜縣庭卡(ka)鄉(xiang)測區內平(ping)均海(hai)拔3500米，面積(ji)約0.13平(ping)方千米，測區內地勢平(ping)緩，通視(shi)條件好。

　　圖(tu)4：甘孜測區范圍

二、設備簡介(jie)

　　ARS-100機載激光測量系統以多(duo)旋翼無人機平臺為載體(ti)，一(yi)體(ti)化集(ji)成(cheng)高(gao)精度激光掃描儀、航攝(she)相機、GPS、IMU等傳感器，以海達數云(yun)自主知識產權的時間同步技術和(he)一(yi)體(ti)化多(duo)傳感器集(ji)成(cheng)技術為支撐，同步獲取三維激光點云(yun)和(he)定(ding)位定(ding)姿數據，通(tong)過配套的數據處理軟件，可快(kuai)速高(gao)效的生(sheng)成(cheng)DEM和(he)DLG。

　　ARS-100機載激光測(ce)量系統具有(you)重量輕、攜帶方便(bian)、成果處理效率高等(deng)優點，廣泛用于應急(ji)測(ce)量、小(xiao)范(fan)圍地形測(ce)繪、電(dian)力(li)巡檢、公路勘測(ce)、海岸島礁測(ce)量、挖填方計算、數(shu)字城市等(deng)領域。

　　圖5：ARS-100機載激(ji)光測(ce)量系(xi)統(tong)

三(san)、作業流程

　　1.基站架設

　　ARS-100機(ji)載激(ji)光測量(liang)系(xi)統采(cai)用后差分數(shu)(shu)據(ju)處理來提高數(shu)(shu)據(ju)的精(jing)度(du)，因(yin)此在無人機(ji)起飛(fei)進(jin)行(xing)數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)前需(xu)架設(she)(she)好基(ji)站進(jin)行(xing)數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)，基(ji)站架設(she)(she)要求如下(xia)：

　　（1）基站(zhan)架設點需能(neng)夠接受到足夠的衛星數，以保證靜態數據能(neng)夠滿足解算要求；

　　（2）基站需架(jia)設(she)在一(yi)塊地表穩定，且周邊環(huan)境影響較小的地方（在路(lu)邊架(jia)設(she)時(shi)需注意是(shi)否有(you)重型貨車經過）；

　　（3）基站(zhan)架設點(dian)附近無強電(dian)磁干擾源；

　　（4）基站需(xu)架設在(zai)一個已知點(dian)(dian)上（也(ye)可(ke)用RTK打一個臨時(shi)點(dian)(dian)），作業模式為靜(jing)態(tai)，采樣(yang)間隔為1秒，高度(du)截止(zhi)角10度(du)；

　　2.起降場選擇

　　ARS-100機(ji)載激光測量系統(tong)采用DJI M600 Pro無人機(ji)作為飛行(xing)載體，DJI M600 Pro具有操(cao)作簡(jian)單、機(ji)動性好、反應快速靈敏、懸停精度(du)高等特點，起降僅需要一塊(kuai)很小(xiao)的平(ping)坦地面即可(ke)，如下(xia)圖。

圖6：無人機載激光起飛(fei)場地

　　在地形坡度比較大的極(ji)端環境中，M600（DJI M600 Pro簡(jian)稱）仍可(ke)安全起(qi)降和飛行，如(ru)圖下(xia)圖所(suo)示，M600在大角度陡坡上利用(yong)隨處可(ke)見的碎石搭建(jian)1m*1m的臨時平臺上起(qi)降，可(ke)見多旋(xuan)翼無人機起(qi)降需要(yao)的空間(jian)非常小，對場(chang)地要(yao)求非常低。

　　圖7：無人機臨時起降場

　　3.點云影像數據采集

　　使(shi)用筆記本連接設(she)備wifi，打開(kai)(kai)一體(ti)化移動(dong)三維(wei)測量系統操控軟件，新(xin)建(jian)工(gong)程開(kai)(kai)始采集點云(yun)和(he)影像(xiang)數據。

　　圖8：采集操控軟(ruan)件(jian)界面(mian)

　　4.POS解算

　　ARS-100機載激光移動(dong)測(ce)量系統采用PosPac UAV專業軟件進行POS解算，快速(su)獲(huo)取高精(jing)度的軌跡(ji)信息(xi)。PosPac UAV具有其它廠商不具備的無人機姿(zi)態(tai)算法(fa)優化(hua)功能，能夠(gou)支(zhi)持imu快速(su)動(dong)態(tai)對齊。

　　圖9：POS數(shu)據(ju)解算

　　5.點云融合

　　通(tong)過我公司(si)自主研發的(de)HD DataCombine軟(ruan)件，可(ke)結合高精(jing)度的(de)POS軌跡數(shu)據和原始的(de)點(dian)云數(shu)據融合出(chu)具(ju)有(you)高精(jing)度三(san)維(wei)坐標的(de)點(dian)云數(shu)據。融合出(chu)的(de)點(dian)云在點(dian)云瀏覽軟(ruan)件中(zhong)顯示如下圖：

　　圖10：康定市孟慶村(cun)點云效(xiao)果圖

四、成果數(shu)據

　　通過(guo)ARS-100機載激光測量系統專門配(pei)套的點云處(chu)理(li)軟件，處(chu)理(li)出點云成果如(ru)下：

　　1.映秀鎮牛圈溝測區點云

　　圖11：映秀牛圈(quan)溝原始點云(yun)

　　圖12：映秀牛圈溝原始點云

　　圖13：過(guo)濾后(hou)點(dian)云

　　圖14：映秀(xiu)接近地(di)表點云

　　圖15：DEM模型

　　圖16：DEM模(mo)型（三視圖）

　　2.康定市孟慶村測區點云

　　圖17：康定(ding)市孟慶村測區點云(yun)1

　　圖18：康定市(shi)孟慶(qing)村(cun)測(ce)區點云2

　　圖19：康定(ding)市孟慶村測區點云3

　　圖20：定(ding)市(shi)孟慶村測區(qu)點云4

　　圖21：過濾后(hou)的點云

　　圖22：1米網格DEM

　　圖23：DEM數據（渲染）

　　3.甘孜縣庭卡鄉測區點云

　　圖24：甘孜(zi)縣庭卡(ka)鄉測區點云

　　圖25：甘(gan)孜縣庭(ting)卡鄉測區點云

　　圖26：甘孜(zi)縣庭(ting)卡(ka)鄉測(ce)區(qu)點云

　　圖27：甘孜縣庭卡鄉測區點云

　　圖28：甘孜(zi)縣測區點云(yun)

　　圖29：甘孜縣過濾后(hou)點云

　　圖(tu)30：過(guo)濾后(hou)點云

　　圖31：1m網格DEM

　　圖32：DEM模型（渲染）

　　圖33：DEM模型(xing)

五、測試結論

　　本次測試ARS-100機載激光移動(dong)測量系統分(fen)別(bie)在映秀鎮牛圈溝、康(kang)定市(shi)孟慶村(cun)、甘孜縣庭(ting)卡鄉內順(shun)利完成(cheng)數據采集(ji)，點云成(cheng)果(guo)數據滿(man)足要(yao)求，即ARS-100機載激光移動(dong)測量系統能夠滿(man)足高海拔、大落差、大陡坡和地(di)形復雜區域(yu)的數據采集(ji)。