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应用丨RTK-SLAM™背负式激光雷达测绘机器人应用于林业调查
发布日期:2018-12-06 08:55:37  作者:admin  浏览次数:1327  

前言

 

我国各地区气候差异明显,各地区植被生长类型和状况都不一致,为了更好的获取不同地区的林业数据,林业调查工作者会不定期的在野外采集林业数据,汇总到国家林业数据库中,有助于植物多样性普查工作的开展和林业保护等工作,对于国家的生态环境的持续改善有着很大的帮助。

 

概述

 

林业数据的采集包括树木的胸径、树高等要素,其中胸径是表达树木生长状况的重要的因子之一。传统方式以胸径尺、轮尺等接触式测量为主,外业工作量较大;部分以地基激光雷达扫描的方式采集林业数据,此方法须进行布设标靶、架站、扫描、移站等操作,采集完的数据也需要进行多站拼接后才能输出最终的采集结果,完成整体数据采集需要花费一定的人力及物力,且经过大量测站拼接配准会增加拼接误差,导致数据精度损失。

 

RTK-SLAM™背负式激光雷达测绘机器人丰富了传统的林业数据采集方法。它基于移动测量应用激光雷达技术,采取全自动式的扫描方式获取点云与全景影像,得到的数据通过全自动提取工具将图像和点云组合在可视化软件中,把点云赋予RGB属性信息。处理软件可在得到的点云数据在中进行单木识别,获取树木位置、株数、树高、胸径和枝下高等信息。此种方式可快速获取三维空间数据以及树木影像数据,降低了劳动强度,且保证了采集信息的真实性。

 

项目概况

 

 

 

 

作业流程

 

1.路径规划:根据采集区的地形规划出最合理的路线,以最少的时间获取到最完整的点云影像数据,采集测区树木信息;

2.参数设置:根据采集区的实际情况进行参数设置;

3.数据采集:按照规划好的路线进行采集,平板上可实时观测采集情况,采集结束后将数据导出。

 

 

外业部分:

测区面积为100×100m,外业数据采集用时5分钟左右。

 

 

内业部分

使用配套软件进行数据预处理,用时14分钟。

相对坐标,精度满足3公分内,处理出的数据成果展示如下:

高强色阶模式下查看


 

TrimbleRealWorks强大点云分析软件——点云自动分类流程

自动提取树木和地面高程信息,为林业工作者提供了最先进的工作方式

 


 

数据点云自动分类——地面

 


 

 

数据点云自动分类——高植被

 


 

 

 

点云自动取样抽稀


 

自动生成三角网模型和等高线功能

 

棵数查看


 

树高测量

 

树干直径测量

 

 

结语

 

RTK-SLAM™背负式激光雷达测绘机器人具有数据采集效率高、处理数据精度高等优势。同时,系统采用SLAM核心算法,并且设计为背包式的结构,具有良好的环境适应性,不受采集环境限制,因此可以用来获取林业基础数据,分析林木类型、树木的高度、半径、林木分布情况、林木生长阶段概况、林木覆盖面积变化情况、植被光照分析等。RTK-SLAM™背负式激光雷达测绘机器人在1公分点间距的同时相对精度可达3公分内,能够满足林下结构数据的采集和提取,以更高的效率作业。