無人機林業(yè)資源三維立體調查巡檢

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激光雷達技術

通過測量光脈沖從發(fā)射到返回接收機的時間獲取目標地物的空間位置從而獲得精確三維信息。目前多用于創(chuàng)建超三維地圖和景觀、建筑模型等。攝影測量照片也能夠測算兩物體之間的具體，但是用激光雷達要準確得多。激光雷達甚至可以詳細測算植被何時出現(xiàn)在地面上以及植被的密度。在高保真模式下，激光雷達無人機可以提供每平方米 100-500 個數(shù)據(jù)點的詳細信息，精度高達 2-3 厘米。

林業(yè)激光雷達三維調查技術

1. 背包數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研發(fā)

研發(fā)基于SLAM算法的包數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可在林下GPS 拒絕的條件下自動實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)拼接。

2.激光雷達數(shù)據(jù)獲取方式：機載激光雷達

無人機激光雷達數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠獲取完整的森林冠層信息，并能顯著提高數(shù)據(jù)收集的效率、降低作業(yè)成本。

低成本的無人機激光雷達系統(tǒng)可以獲取足夠的點密度和地面點密度用于林業(yè)資源參數(shù)提取。

激光雷達精準林業(yè)資源調查系統(tǒng)方案

激光雷達森林資源調查體系，為林業(yè)現(xiàn)代化和生態(tài)文明建設提供信息支撐和決策依據(jù)，采用了空地一體化技術用于數(shù)據(jù)采集，基于采集數(shù)據(jù)獲取的森林資源各項參數(shù)為森林資源的調查提供科學依據(jù)，以三維數(shù)字化的方式進行掃描，獲取空間本底數(shù)據(jù)。

無人機與背包激光雷達數(shù)據(jù)融合，基于每個林分內的樹木位置的組合具有唯一性的假設，以樹木位置作為匹配特征，實現(xiàn)無人機與背包激光雷達數(shù)據(jù)之間的自動融合。

1.基于點云的單木分割

單木分割，即從群體樹木點云中提取中單棵樹點云，是提取樹木參數(shù)的前提；

結合針葉林和闊葉林的特征，提出了三種不同的基于點云的“自上而下”和“自下而上”分割算法，分割精度達到90%以上。

2.參數(shù)提?。簶涓吲c胸徑

基于單木分割后的單木背包激光雷達點云數(shù)據(jù)，通過圓柱擬合可以快速地提取樹木胸徑。

3.參數(shù)提?。褐ο赂?

根據(jù)點云的高度頻次分布曲線，尋找冠層底部的第一個頻次分布突變點估算枝下高，精度可達88%。

4.參數(shù)提?。喝~面積指數(shù)LAI

5.參數(shù)的提?。簶淠緲嬓蛥?shù)

樹木枝干的拓撲結構重建是樹木構型參數(shù)自動提取的前提，利用基于機器學習和圖論的方式實現(xiàn)樹木枝干結構的拓撲重建，并進而自動提取樹冠構型參數(shù)。

6.森林三維場景重建

數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)中包含了每棵樹的位置和結構參數(shù)信息。

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廣州思謀信息科技有公司擁有通用航空企業(yè)經營許可（即民用無人駕駛航空器經許可）：航空攝影、空中巡查、空中拍照、無人機測繪、空中廣告、表演飛行等范圍

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