近日，大疆禪思 L2 正式開放下單。作為新一代航測工具，激光雷達(dá)禪思 L2 可精準(zhǔn)掃描細(xì)小目標(biāo)物，快速獲取精準(zhǔn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，具有高精度、高效率、高度集成等優(yōu)勢。
禪思 L2 在多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為行業(yè)數(shù)字化提供支撐。在產(chǎn)品面世前，大疆在各大行業(yè)進(jìn)行測試，驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)際性能。
一起來看看禪思 L2 在地形測繪、林業(yè)調(diào)查、立面數(shù)據(jù)采集等不同場景下的表現(xiàn)吧！
M350 RTK + DJI L2
地形測繪
云南露天礦山：DJI L2 采集數(shù)據(jù)，精度優(yōu)于 5cm
云南露天礦眾多，在礦區(qū)開采管理、生態(tài)修復(fù)中，高精度的測繪成果直接決定礦山開采量、施工量的計(jì)算，因此對數(shù)據(jù)精度要求很高，一般需要優(yōu)于 5cm。
大疆行業(yè)合作伙伴新坐標(biāo)科技有限公司采用禪思 L2 在云南某礦山進(jìn)行測量作業(yè)。工作人員在 0.3 平方公里的礦區(qū)均勻分布 215 個(gè)高程檢查點(diǎn)，設(shè)置參數(shù)為航高 160 米、飛行速度 15m/s、重疊率 50%，并外擴(kuò) 35 米，采用仿地飛行進(jìn)行作業(yè)，最終 10 分鐘完成 0.3 平方公里礦坑的外業(yè)采集。
大疆智圖免費(fèi)支持 L2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理，生成作業(yè)成果。項(xiàng)目組在 DEM、DOM、DLG 上都對 215 個(gè)檢查點(diǎn)進(jìn)行精度質(zhì)檢，高程中誤差 4.8cm，滿足精度成果的要求。
礦山點(diǎn)云成果 + DLG 數(shù)據(jù)
數(shù)字底圖用于土方測量
精度數(shù)據(jù)表
云南省礦儲量豐富，無論是對開采礦進(jìn)行快速精準(zhǔn)的測繪指導(dǎo)生產(chǎn)，還是對廢棄礦進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，禪思 L2 激光雷達(dá)都能高精度、高效率完成作業(yè)任務(wù)。
蘆仙山景區(qū)：效率比 L1 翻倍，高效完成任務(wù)
位于廣西南寧的蘆仙山景區(qū)，植被覆蓋率高。大疆行業(yè)合作伙伴廣西萬航星空分別使用禪思 L1 和 L2，對園區(qū)內(nèi) 0.5 平方公里進(jìn)行測繪作業(yè)，獲取 1:500 的正射影像和地形圖。
采用 L1 采集數(shù)據(jù)，設(shè)置高度 100 米、航速 10m/s、重疊率 40%，項(xiàng)目用時(shí) 26 分鐘。而使用 L2 進(jìn)行作業(yè)時(shí)，項(xiàng)目組將飛行高度設(shè)置為 150 米，航速 15m/s，在同樣重疊率的情況下，L2 僅需 14 分鐘即完成作業(yè)任務(wù)，效率為 L1 的 2 倍，數(shù)據(jù)精度達(dá)到 5cm 內(nèi)。
正射影像和激光雷達(dá)成果
效率的翻倍提升，與 L2 性能大幅提升息息相關(guān)。L2 量程較 L1 提升了 30%，典型作業(yè)航高可達(dá) 150 米，且 L2 支持 5 回波，單位時(shí)間內(nèi)可獲取更多點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保障飛行安全和效率。
精度數(shù)據(jù)表
此外，由于測區(qū)地形起伏，信號條件不佳，L2 可通過使用大疆智圖云 PPK 功能匹配離線基站數(shù)據(jù)，重建高精度模型。
對于項(xiàng)目所需的正射影像數(shù)據(jù)，由于 L2 高度集成了可見光相機(jī)，工作人員直接使用兩架次采集的相片進(jìn)行正射影像生產(chǎn)，無需再單獨(dú)采集數(shù)據(jù)，增加了外業(yè)效率的同時(shí)也降低了設(shè)備成本。
林業(yè)調(diào)查
貴州 儲備林收儲調(diào)查：單木分割，測算林木蓄積量
位于貴州省東南山部的黎平縣，被稱為“中國杉木之鄉(xiāng)”，全縣國有儲備林達(dá) 460 萬畝，森林覆蓋率 72.75%。今年新一期的國儲林收儲工作已開啟，需調(diào)查 1500 畝樣地，進(jìn)行單木分割，計(jì)算蓄積量。
以往國儲林收儲工作采用人工調(diào)查方式，效率低、工作量大、成本高昂。黎平縣國儲林樹高且密，樹高 20 米左右，同時(shí)存在部分超高樹（高于 30 米），傳統(tǒng)方法調(diào)查難度大，蓄積量計(jì)算有較大誤差。為此，林區(qū)委托大疆行業(yè)合作伙伴貴州云圖瞰景地理信息技術(shù)有限公司，使用禪思 L2 進(jìn)行林地調(diào)查作業(yè)。
利用 M350 RTK 搭載禪思 L2 在國儲林采集約 1 平方公里點(diǎn)云數(shù)據(jù)，設(shè)置航高 110 米、航速 9m/s、重疊率 35%，采用 5 回波、重復(fù)式掃描、仿地飛行采集數(shù)據(jù)，2 個(gè)架次 50 分鐘完成外業(yè)任務(wù)。
內(nèi)業(yè)上，項(xiàng)目組通過解算彩色點(diǎn)云，并進(jìn)行點(diǎn)云單木分割處理，提取單木數(shù)量，對應(yīng)樹高度用于后期胸徑賦值以及蓄積量計(jì)算。
L2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)成果
為了驗(yàn)證 L2 作業(yè)成果，項(xiàng)目組通過 L2 單木分割結(jié)果與高分辨率的 DOM 對比發(fā)現(xiàn)，整體上株數(shù)分割準(zhǔn)確率優(yōu)于 90%，滿足國儲林項(xiàng)目要求。同時(shí)，通過實(shí)地全面排查超高樹（高于 30m）以及抽查常規(guī)樹（低于 20m），結(jié)果表明激光點(diǎn)云單木分割提取的樹高誤差小于 0.5m，滿足國儲林項(xiàng)目要求。
對比測試
基于 DOM 的株數(shù)單木分割準(zhǔn)確率分析
禪思 L2 具有強(qiáng)穿透性，將基于 L2 點(diǎn)云的單木分割結(jié)果與高分辨率正射影像+人工調(diào)查結(jié)果對比，激光點(diǎn)云株數(shù)分割準(zhǔn)確率很高，可實(shí)現(xiàn)高效精準(zhǔn)的單木分割，是國儲林收儲項(xiàng)目一大利器。
廣西紅樹林：L2 穿透性強(qiáng)，林下點(diǎn)精度 10cm
紅樹林具有凈化海水、維護(hù)生物多樣性的作用，有“海岸衛(wèi)士”“海洋綠肺”之稱。廣西山口紅樹林生態(tài) 自然保護(hù)區(qū)是我國第二個(gè) 的紅樹林自然保護(hù)區(qū)，為保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，需對廣西 100km2 存量紅樹林進(jìn)行正射建模，并對新增紅樹林進(jìn)行選址勘測。
紅樹林選址勘測對林下高程信息有著很高要求。受生長和被淹沒的高度、淹沒時(shí)間、暴露時(shí)間等因素影響，分辨率低于 10cm 的高程數(shù)據(jù)對紅樹林長勢有較大影響。采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，分辨率太低無法滿足要求，而固定翼激光雷達(dá)設(shè)備費(fèi)用昂貴，項(xiàng)目組采用 M350 RTK 搭載禪思 L2 進(jìn)行作業(yè)。
由于紅樹林生長于灘涂淺灘，需在漲潮前完成外業(yè)。本次外業(yè)采集漲潮時(shí)間為中午 12 點(diǎn)前后，作業(yè)窗口期短、任務(wù)重、地形環(huán)境復(fù)雜，項(xiàng)目組決定在凌晨 3 點(diǎn)-中午 12 點(diǎn)集中外業(yè)。
測區(qū)分布圖
工作人員設(shè)置飛行高度 80 米、速度 10m/s、云臺角度 -90°，在雙回波、重復(fù)式掃描的模式下，獲取到均勻、優(yōu)質(zhì)的點(diǎn)云厚度。禪思 L2 量程較 L1 提升 30%，且光斑大小為 4 × 12 厘米@100 米，僅為 L1 的 1/5 ，可穿透茂密的紅樹林，生成更準(zhǔn)確的數(shù)字高程信息。
最終點(diǎn)云成果顯示，平坦地區(qū)精度 3-5cm，林下地面點(diǎn)均勻分布，精度優(yōu)于 10cm，均可滿足 1:500 高程精度要求。
點(diǎn)云密度情況
剖面圖
立面數(shù)據(jù)采集
廣州塔：貼近采集數(shù)據(jù)，重建細(xì)膩模型
廣州塔高達(dá) 600 米，是中國 高塔。作為廣州城市實(shí)景三維補(bǔ)充，需對廣州塔進(jìn)行部件級實(shí)景三維重建。由于廣州塔主體為鋼架結(jié)構(gòu)，可見光重建效果較差，項(xiàng)目組采用 M350 RTK 搭載禪思 L2 激光雷達(dá)采集立面數(shù)據(jù)。
項(xiàng)目組先利用經(jīng)緯 M30 機(jī)場版無人機(jī)環(huán)繞小蠻腰采集粗模數(shù)據(jù)，在粗模基礎(chǔ)上規(guī)劃 L2 作業(yè)的航點(diǎn)航線。無人機(jī)距離目標(biāo)物 60 米、云臺角度 0°、采用非重復(fù)式掃描方式，3 個(gè)架次即完成外業(yè)。內(nèi)業(yè)處理上，通過大疆智圖生成 LAS 點(diǎn)云，最終塔型點(diǎn)云完整細(xì)膩，模型分辨率高，符合項(xiàng)目組要求。
在城市級實(shí)景三維建設(shè)中，大型城市高聳入云的地標(biāo)建筑，數(shù)據(jù)采集難度大，常規(guī)的航測方式難以獲取高質(zhì)量成果。利用禪思 L2 采集建筑立面的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了細(xì)膩的部件級實(shí)景三維重建。
廣州塔精細(xì)化模型
高精度、高效率、高集成、低成本，禪思 L2 機(jī)載激光雷達(dá)為各行業(yè)用戶帶來便利?！耙娚钭R遠(yuǎn) 精益求精”，相信它的出現(xiàn)，將是開啟航測激光雷達(dá)工具化的新時(shí)代，也將成為大疆行業(yè)應(yīng)用推動“平民化航測”的重要一步。
