无人机激光雷达在科研项目中的运用

为推进高原都市现代农业产业发展，公司受邀对某地地形以及植被分布形式的勘测，通过利用无人机激光雷达成像机理对玉米、水稻、毛豆等作物进行数据采集，了解植被结构的完整性，才能够保证自然界的生态平衡，更有利于农业产量的提高并更有效地利用土地，因此，要想获得大片植被的区域数据，就必须运用远程传感器来实现，另外，激光技术可以说是一种新型的探测技术，不仅可以帮助科研人员获得所需研究物体或者结构的高度、性状、形状等信息，而且可以给出精准的数据信息。

科研人员利用多种作物进行数据对比分析，在相同环境下，不同作物的生长情况。

技术员在持续高温环境下利用经纬M300 RTK搭载禅思L1激光雷达相机大面积作业。

在无人机惯导预热、航线规划后，分别获取50m、30m高程距离下玉米、水稻、毛豆等作物的POS影像数据，在数据采集中测量高度越低最终得到的点云数据越密集。

采用传统摄影测量方法获取高精度DEM数据，虽精度较高，但费时费力，工作量巨大，采用雷达点云方式生成DEM自动化程度较高，而无人机影像匹配点云技术结合了传统航摄与LiDAR两者的优点，采用一种轻量级的装备拥有了点云获取功能。

在经纬M300 RTK 超长续航时间作业下，4个架次2小时完成了一千三百平方米测区数据的采集。数据采集完成后导入大疆智图获取完整点云。

 玉米高度为1.26m

 激光雷达具有穿透植被的能力，系统拥有三回波，在植被覆盖区域可透过植被获取地面点数据，收集植物的平均高度，密度，生物量，植被覆盖度，用于估算植被。而且激光雷达获取的高精度点云数据测量精度很高。这些优势使得无人机激光雷达系统能够有效助力林业“调查”。

无人机激光雷达系统在此次科研项目中有着多种用途：

1.使用激光脉冲精准地计算植被表面高程值；

2.点云估计植被的特征

3.采用具有较小的激光束的扫描系统和完整的波形功能以及可能用于生成支持数据的附加传感器（例如真彩色或红外图像），确定更多的信息；

4.测量植被的垂直结构，密度，对植被进行结构分析；

5.计算单个植被的高度和直径，确定植被的健康情况；

6.对该片区的植被环境进行监测评估，保护植被，减少受人类活动的不利影响因素，及其他因素干扰；

7.计算植被的预计输出和实际输出，制定控制措施。

最终成果

激光雷达技术不仅能够准确的测量出科研人员所需的植被参数，而且也被广泛应用在三维遥感领域，这种三维的激光雷达成像不仅为地理测绘行业提高了工作效率也给我国航天事业做出了非常重大的贡献。