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应用案例

农业、林业试验田扫描
发布日期:2016年07月04日 09:36   发布者:北京富斯德科技   浏览次数:856


应南京相关单位老师邀请,我公司吕嘉带队,携相关设备前赴江苏省南京某试验田与林区进行测试演示。利用三维激光雷达扫描仪对采样地进行快速、高精度扫描,从而获得实验区域中小麦生长分析,树木生长情况,例如地径,胸径,冠幅,枝下高,全树高等重要信息,与传统实测数据对比,从而论证各个三维激光雷达品牌对于林业、农业双方面的应用。


一、演示前准备工作

我公司人员于714日下午到达南京实验区,使用设备为RIEGL VZ-1000三维激光扫描仪。到达目标区域后,对扫描仪进行了全面检查,并对演示场地进行了实地勘探。演示面积约为250*200米范围。在调试时,扫描仪状态一切正常。

 

RIEGL 三维激光扫描仪介绍:

VZ—1000是全球拥有独一无二的全波形回波技术(waveform digitization)和实时全波形数字处理和分析技术(on—line waveform analysis)的扫描仪,每秒可发射高达300000点的纤细激光束,提供高达0.0005°的角分辨率。这种高精度高速激光测距及可同时探测到多重乃至无穷多重目标的细节信息技术优势,是传统单次回波反映单一物体技术所无法比拟的。除此之外,基于RIEGL独特的多棱镜快速旋转扫描技术,它能够产生完全线性、均匀分布、单一方向、完全平行的扫描激光点云线。详细参数如下:

                                                            ●超高测距精度可达5mm

1_副本.jpg            ●超长测距,高达1400米

         ●无需标靶拼接

         ●自动多个站点同时调整         

         ●超高速数据采集,全景360°扫描仅需7秒

         ●广阔的扫描视场角,水平360°*垂直100°

         ●独特的多回波功能能够识别多重目标

         ●标配高清数码相机,可获取高分辨率彩色纹理      

         ●集成倾角传感器和激光铅垂对中

         ●机身内置32G大容量存贮

         ●内置GPS天线、WIFI天线可远程操控







数据预处理软件

数据后处理采用了RIEGL特有的Riscan pro点云处理软件,Riscan pro为RIEGL三维激光雷达扫描仪VZ系列标配软件。该软件不但可以用于控制扫描仪的扫描操作,同时还可以提供包括全球坐标系拼接在内的全自动和半自动四种拼接方式。特有的一键快速分离植被功能可以简单快速的得到整洁的地表数据,缩短内业处理时间提高工作效率。Riscan pro还可导出多种点云数据格式,供给第三方软件进行二次开发利用。

将扫描仪、Riscan pro软件以及数码相机结合,能够实现:

●精确识别目标的细节

●自动生成高分辨率的贴图纹理网格

●定时定位、距离、面积和体积的测量

●实体核查,智能视图和特征点线面的提取保存

●自动生成三维正射影像、数字高程图和等高线曲线图


二、演示过程

小麦田项目演示定于715日上午进行。围绕测区试验田共计扫描站数14站,用时1个半小时。顺利完成了演示任务,得到了在场所有老师的充分认可。下午使用RISCAN PRO软件进行了数据处理,按老师要求进行了去噪,拼接,量取和附色,满足了陈老师对软件的使用要求。

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                                                         图一 全部数据


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                                图二 实验田区域


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                             图三 试验田侧视图


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                                     图四 单块田侧视图


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                                                             图五 单块田俯视图

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                                  图六 植被提取

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                                  图七 单株量取


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                                 图八 整体量取


南京某林区项目演示人员于楷洋,陈力,吕嘉。围绕测区试验田共计扫描站数20站更换站点,激光扫描、拍照共用时1个零六分,每站扫描时间:约2分钟。

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                                      全部20站数据,整体融合绝对精度4毫米

林区成果展示

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结论总结

经过此次演示,RIEGL三维激光扫描仪扫描后的数据操作简便,精度高,密度大,细节体现全面,超出了各位老师和专家的预期。数据经过特殊处理后,完全能够在农业和林业生物生长分析中起到重要的高精度基础数据采集用途。