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龍羊峽水庫河道數據測試與產品應用培訓
閱讀：84 發布時間：2023-8-75 月 26 日，我北京富斯德科技有限公司前往青海省海南藏族自治州貴南縣的水電站——龍羊峽水庫，為客戶做無人機載激光雷達使用實操的培訓，同時為客戶提供了一次數據采集與分析服務。
龍羊峽水庫位于青海共和縣境內的黃河上游，是黃河流經青海大草原后進入黃河峽谷區的龍羊峽水庫峽口；到了峽口附近，突然峭壁陡立，峽口兩岸距離僅有 30 多米寬，堅硬的花崗巖兩壁直立近 200 米高，這里是修建水電站得天獨厚的地方。龍羊峽水庫就建立在此，上距黃河發源地 1684 公里，下至黃河入海口 3376 公里；水電站大壩全長 1140 米，壩高 178 米，它是黃河上游座大型梯級電站，也是目前國內和亞洲的大壩，人稱黃河“龍頭"電站。
圖 龍羊峽水庫風景照片
當天，我公司利用*的“輕小型無人機載激光雷達掃描系統 LiAir 330"對龍羊峽水庫進行河道環境掃描并采集數據。此次掃描的目的是為獲取河道水淹情況以及河道兩側的沉降情況；并且客戶計劃將在一年中的不同季節分別對該河道進行水淹分析及河道兩側沉降分析，以便日后對比分析不同時節水庫及河道的整體情況。此次服務項目的數據采集區域總面積約為 350000 平方米。
我們在開展掃描任務前，做足了充足準備。
由于我們的激光雷達和無人機經過長途物流運送，所以在對項目河道區域進行掃描之前，我們對無人機以及機載激光雷達設備進行了仔細地檢查。為保證掛載雷達安全，我們首先對無人機進行了航磁校準及零部件檢查，之后讓無人機升空進行了約十分鐘的空飛測試。確認無人機狀態良好后，掛載雷達系統正式進行數據掃描。首先，利用大疆飛行控制軟件規劃無人機航線，規劃航線包括：位置校準所用的W字航線和雷達掃描用柵格航線；隨后，無人機在飛行高度 100 米的情況下進行起降及校準，飛行時長共 38 分鐘，其中雷達數據采集飛行用時 24 分鐘。
我公司運用的 LiAir 330 系統是企業數字綠土所集成的輕型激光雷達點云數據采集系統 ,由 RIEGL miniVUX-3UAV 無人機載激光雷達系統、Applanix APX-15 慣導系統、真彩色相機組成。整個系統搭載于曜宇 Long-120 無人機，可實時、動態、海量采集高精度點云數據及豐富的影像信息。廣泛應用于測繪、電力、林業、農業、國土規劃、地質災害、礦山安全等領域三維空間信息的獲取。
圖 RIEGL miniVUX-3UAV 激光雷達 圖 曜宇 Long-120 無人機
該系統的核心部件是 RIEGL miniVUX-3UAV 激光雷達，它是一款專為無人機設計的超輕型無人機載激光雷達，其測距達 330 m, 激光脈沖重復頻率為 300 kHz、360° 的掃描視場，重量僅 1.55 kg！
當激光頻率為 300 kHz 時，RIEGL miniVUX-3UAV 每秒可測量多達 100000 次，這種密集點模式適用多種場景掃描與數據采集，尤其適合小目標場景的測繪應用；而且，其利用 RIEGL Wavefom -LiDAR 技術，可實現數字化回波和在線波形處理；多目標探測能力使其即使在不利的大氣條件下也能獲取高質量的測量結果；360° 的掃描視場保證了對周圍環境的完整覆蓋。此款激光雷達的激光波長還適用于冰川和雪地測繪、考古與文化遺產保護、施工現場監測、山體滑坡監測、農業和林業等領域。
RIEGL miniVUX-3UAV 對集成環境的要求很低，這是它另一大優勢?？梢允褂每刹灏蔚?SD 卡存儲掃描獲取的數據，也可以使用 TCP/IP 接口傳輸數據。掃描儀的功耗非常低，可直接集成在大多數無人機上。即使在一些載荷空間較小或載重較小的無人機上也可以集成使用。
RIEGL miniVUX-3UAV 產品優勢如下：
■ 激光脈沖重復頻率 100/200/300 kHz，可選 ■ 測量頻率高達 200000 點/秒 ■ 掃描速度高達 100 線/秒 ■ 超輕且結構緊湊，僅 1.55 kg ■ 視場角高達 360° ■ 與 IMU 對接的機電接口 | ■ 簡便易用的完整集成方案 ■ 緊湊、堅固的鋁制外殼，可安裝于多旋翼、旋翼和固定翼無人機 ■ RIEGL 的數字化波形和實時波形處理技術 ■ 多目標探測功能-每次激光脈沖可探測高達 5 個目標 ■ 適用于冰川、雪地等地形測繪 |
在項目區域掃描過程中，我們運用機載激光雷達和 Liweb 操控軟件做數據采集；掃描完成后，運用 LiDAR360 點云數據處理分析軟件將采集到的點云數據進行處理、分析。部分數據展示如下：
圖 彩色點云數據
圖 反射率點云
圖 植被及車輛過濾提取效果
圖 模型數據
河道數據采集、分析與實操演示結束后，客戶向我們表示對此次無人機試飛、激光雷達數據采集與分析測試的效果感到滿意；客戶方還在現場進行了約二十分鐘的實操練習，切身感受了設備的操作過程，我公司的產品與服務得到用戶的充分認可！