摘 要:

利用无人机机载激光雷达系统进行测绘生产能够解决传统的矿山测量方式时间成本高、效率低、测量数据精度低的痛点问题。

本文介绍了数字绿土一站式软硬件激光雷达矿山测量管理解决方案。

矿山测量在矿山建设和采矿过程中,为矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等发挥着重要的作用,贯穿矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段。当前,矿山测量工作多以全站仪、RTK等常规测量装备为主,该传统测量方式需要耗费大量的人力且测量效率低下,加之单点测量的方式,使得测量数据密度小,无法做到有效覆盖,体积测量精度有限。随着高效生产和精细化运营管理的现代管理指标进一步推进,对当下矿山测绘提出了更高的要求,传统测绘手段的弊端也愈发凸显。

无人机激光雷达测量系统是采用主动式测量,自行发射并接受激光脉冲信号,不受光照条件限制,受天气影响较小,具备大范围作业和高精度的特性。非常适用于目前矿山测量对高精度、高效率的需求,内外业流程快捷高效、易操作。因此,各国的矿山测绘领域逐渐兴起利用无人机机载激光雷达系统进行测绘生产。

 

LiAir 220N 介绍

LiAir 220N是数字绿土针对多旋翼平台自主研发的轻量级激光雷达系统,系统采用数字绿土自研惯导系统,融入数字绿土的云迹技术,支持无基站作业模式。

搭配LiPlan、LiCloud、LiGeoreference、LiDAR360 系列软件,可为用户提供数据采集、处理分析、定制化报告等一站式服务。可用于制作露天矿山地形图、坡顶底线提取、4D产品生产、矿砂体积测量、露天矿挖方量计算等。

 

LiAir 220N 产品特点

① 机身小巧轻便:小巧轻便,便于携带及收纳。

② 高点频、大视场角:360°全视场扫描,最大测程 200m,最大测量速率可达1440000 pts/s,可快速进行大范围数据扫描作业。

③ 操作简便安全:支持一键启动,安全自检。集成Skyport接口,可直接与M300挂接,无任何外接线缆,挂接后即可飞行作业。

④ 免基站作业:融合数字绿土云迹技术,无需外场架设基站便可获取厘米级精度点云数据。

⑤ 实时点云显示:支持实时点云显示查看,在飞行过程中便可了解到测区数据获取动态,使飞行作业了然于胸。

 

矿山测量全流程方案

● 数据采集:

采用LiAir 220N高效获取矿区的点云及影像数据。主要包含航线规划、点云和影像数据获取。

● 点云预处理:

采用LiGeoreference软件对采集后的数据融合解算,产出高精度真彩色点云。该软件同时支持航带裁切、安置平差、航带校正、点云噪点过滤等功能,可进一步提升点云精度及质量。

「矿区真彩色点云数据」

● 矿区数据成果制作:

采用LiDAR360软件通过对点云进行滤波处理,可获取矿区的地面点其地物要素分类数据,进而生产DSM、DEM、DOM及DLG成果。并可通过TIN格网或者DEM模型进行矿山体方量算、坡底坡顶线提取等。

「地面点提取」

「DEM生产」

「堆体方量计算」

「DLG生产」

 

总结

矿山行业对土方量测、形变分析、矿山建模、断面分析等方面具有多场景数据采集分析的需求。相较于传统全站仪和RTK的测量,机载激光测量系统获取的数据成果类型更丰富,更加安全、高效、快捷,可以胜任大型数字矿山的管理和生产需求。