徠卡SPL100單光子激光雷達(dá) ——?dú)W洲開創(chuàng)應(yīng)用案例前篇

*早的地圖是用羊皮紙繪制的，在準(zhǔn)確性、質(zhì)量和分發(fā)傳遞上都受到了許多限制。技術(shù)變革極大地改變了制圖學(xué)，改變了我們獲取、交流和傳遞空間信息的方式。如今，帶有地理信息的詳細(xì)地圖可以在任何帶有瀏覽器的設(shè)備上進(jìn)行查看。
西班牙北部納瓦拉省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展部已經(jīng)公開了這些地理信息，在一個簡潔的界面上可以訪問到各種各樣的基礎(chǔ)地形圖，包括地籍、水文、文化、基礎(chǔ)設(shè)施、地圖正射影像等。而擁有如此豐富的細(xì)節(jié)和信息量的地圖，是歐洲地區(qū)使用徠卡SPL100單光子激光雷達(dá)采集數(shù)據(jù)的開創(chuàng)案例。

技術(shù)飛躍從未止步

納瓦拉歷來是引進(jìn)新技術(shù)獲取前沿地理信息的先鋒地區(qū)。1929年，一名飛行員駕駛飛機(jī)到納瓦拉地區(qū)拍攝并制作了該地區(qū)的地籍圖。1967年，納瓦拉政府制定了**個地圖規(guī)劃，要求建造一個在當(dāng)時(shí)處于優(yōu)越地位的測繪基礎(chǔ)設(shè)施。

44年后，納瓦拉的地表信息通過激光雷達(dá)采集得到。2011年至2012年期間，作為一家在西班牙市場以開發(fā)地籍、制圖和領(lǐng)土信息系統(tǒng)為主要項(xiàng)目的公司，Tracasa公司采集了高點(diǎn)密度的激光點(diǎn)云覆蓋整個納瓦拉地區(qū)。Tracasa使用徠卡ALS60機(jī)載傳感器，從空中對這片丘陵區(qū)域獲取了每平方米1.2個點(diǎn)的激光數(shù)據(jù)。
2017年,納瓦拉地圖管理部門決定更新該地區(qū)的激光雷達(dá)數(shù)據(jù),將以前激光雷達(dá)飛行獲取的點(diǎn)云密度增加10倍——技術(shù)由徠卡SPL100激光雷達(dá)傳感器提供，相比以前的激光點(diǎn)云，SPL100飛行獲取的平均點(diǎn)密度提升到了每平方米14個點(diǎn)。

新技術(shù)為歐洲開啟新的嘗試

在整個歐洲地理信息公司都沒有此類傳感器使用經(jīng)驗(yàn)的情況下，如何去評判首臺商用單光子激光雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)劣?
Tracasa公司根據(jù)納瓦拉政府的指示，與西班牙國家地理研究所(IGN)合作發(fā)布了一個招標(biāo),其中對點(diǎn)密度的要求需要達(dá)到每平方米10個點(diǎn)。對于這樣一個廣闊的地區(qū)，幾乎沒有傳感器可以做到遵守高規(guī)范要求的同時(shí)兼顧效率。
Tracasa公司在一架B200飛機(jī)上裝備了SPL100激光雷達(dá)傳感器和中畫幅徠卡RCD30相機(jī)，并委托Grup-Air-Med和COWI公司進(jìn)行飛行和信息采集。利用SPL100提供的100束輸出光束和每秒600萬次的測量技術(shù)，團(tuán)隊(duì)在短短幾個月的時(shí)間里就繪制出了整個廣闊的納瓦拉區(qū)域地圖（10391平方公里）。
這次數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)睛之處在于點(diǎn)云密度的增加，這將使我們能夠進(jìn)行更廣泛的應(yīng)用。我們得到的平均點(diǎn)密度為每平方米14點(diǎn)，平面精度優(yōu)于20厘米，高程精度優(yōu)于15厘米。聯(lián)合使用獲取RGBN影像的中畫幅測量相機(jī)，也使得獲取用于點(diǎn)云著色的同步圖像成為可能。我們對數(shù)據(jù)很滿意——我們得到了我們想要的點(diǎn)密度、區(qū)域規(guī)格和**度。2011年，我們只有每平方米1個點(diǎn)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在我們每平方米是14個點(diǎn)。
——Tracasa項(xiàng)目經(jīng)理VictorGarcia Morales說道。

SPL100單光子激光雷達(dá)如何實(shí)現(xiàn)效率飛躍，以及多樣化的應(yīng)用和業(yè)務(wù)機(jī)會

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