案例 | Microdrones 测量方案及FORMAP快速成图功能在应急测绘领域的应用

客户为某甲级资质测绘单位，他们的其中一项重要职责是承担突发公共事件的省级应急测绘保障工作，拥有丰富的项目执行经验和无人机现场作业经验。在应急测绘领域，客户擅长应用无人机技术来拍摄灾后拍摄遥感影像，快速采集第一手现场情况数据，为应急管理及救灾、决策提供数据支持。

客户需要高度可靠的无人机设备和高效的数据处理流程才能满足工作需要。灾害现场很多时候伴随恶劣的天气条件，例如大风、暴雨。现场作业人员需要时刻注意天气变化和道路滑坡危险，在很短的作业时间内获取高精度的数据成果。这对作业人员的技术、经验以及设备可靠性都非常高。

在本次演示项目中，Microdrones（中文名：镁科众思）将展示其2020年最新推出的mdLiDAR3000LR方案，并重点介绍一个在实际工作中非常有用的软件功能：FORMAP快速成图。

数据要求：客户要求快速出着色点云数据，点云数据要丰富清晰，后期客户将使用该文件生成DLG格式文件。

项目特点：经过Microdrones团队评估，项目的实施面临数个挑战：

测区位于山区公路，山区高差近百米；

测区要求的点云质量好、数量多；

通过点云数据判断山体滑坡走向以及房屋的现况；

Microdrones提供误差小于5cm的彩色点云文件，用户后期制作1:500地形图，验证成果精度。

使用设备：mdLiDAR3000LR 方案

测区所在县区曾在2018年遭遇大暴雨，是当地有记录以来24小时内最大超强降雨。随后受连续台风暴雨影响，发生多处山体滑坡。当年，客户启动应急响应，派出无人机机组赶赴灾区获取滑坡点及周边区域，获取灾后无人机遥感影像。

测区概览图

应急测绘对飞行器的可靠性和稳定性是一个大的考验，飞手往往要在地形复杂、植被茂密的山区作业，有时还会碰上下雨天气作业的挑战。飞手一方面需要保证无人机的安全飞行，另一方面要确保数据能被有效收集，为决策者及时应对提供参考依据。

为确保飞行器安全有效作业，Microdrones提供端对端的解决方案，即从航线规划、飞行作业、数据处理到成果交付都在Microdrones的掌握之中。

实施方案

Microdrones端对端工作流程：

航线规划 

经过现场实地考察和分析，Microdrones飞行团队决定设定一个起飞点,采用十字交叉法设置航线。飞行一个架次，共7条航带，航带总长度为3.3km。

航测实施

该案例中，我们使用Microdrones 高度集成系统——mdLiDAR3000LR，对区域面积约0.5平方公里的山区及房屋进行了数据采集。

mdLiDAR3000LR 采用md4-3000飞行平台，具有卓越的载重能力、灵活性和效率，集成了Riegl VUX-1UAV激光雷达作为传感器，能够高效地采集点云数据。

飞行1个架次，扫描面积共0.5 平方公里；

飞机采集了GNSS数据、机载激光雷达原始数据和惯导数据；

经过处理得到了该区域的精确数字三维点云，点云密度为每平方300个。

数据处理

为了正确评估测绘成果的准确度，Microdrones 采用了以下方法：

使用Global Mapper 软件，导入数字三维点云；

使用Global Mapper 软件，采集所有坐标已知的地面检查点；

将地面采集的检查点坐标与提供的地面已知坐标进行比较；

统计并记录测得和已知的地面检核点的误差（如下表1）

现场在已知控制点上进行架设基站，采集静态数据。

采用RTK打点的方式采集检核点，共计3个，使用靶标。如无，可以采集特征点。

GPS设备采用徕卡GS18 GNSS接收机。

基于Global Mapper的三维点云独立精度准确评估结果

FORMAP快速成图功能

针对客户关注的应急测绘需求，Microdrones最新推出的后处理系统mdInfinity中包含FORMap功能模块，可以通过摄影测量的数据即刻生成正射影像和密集点云。

FORMap的最大亮点就是短时间快速响应(2-4秒/张图)，在无人机降落后三十分钟内，使用普通笔记本即可生成数据结果，且生成的正射影像几何一致性好，不变形。这对于像山体滑坡等自然灾害的灾情评估提供及时的支持。

FORMap功能模块仅对mdInfinity定制服务开放使用。

该实测项目的数据处理时间对比：

点云成果展示

整体效果

测区DSM

穿透效果

项目结论

成果精度高：Z中均方根误差优于2.3cm，满足客户制图要求）；

飞行结束后，15分钟可得到点云数据；

不受雨雾等天气因素的影响，在广东山区多雨雾的环境中，依然能够轻松作业；

树林植被和房屋点云数据充足，断面连贯；

起降条件要求小，乡村道路即可起降。