近日，受古田山森林生物多樣性與氣候變化研究站委托，自主研發(fā)的無人機(jī)激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)LiAirPro和配套處理軟件LiDAR360，克服高差大、氣流亂、植被深等困難，出色完成了目標(biāo)區(qū)域三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集處理任務(wù)。
古田山自然保護(hù)區(qū)地處浙江省衢州市開化縣蘇莊鎮(zhèn)境內(nèi)，與江西省婺源縣、德興市毗鄰。古田山尤以山勢險(xiǎn)峻、景色優(yōu)美著稱。東北兩側(cè)群嶺聳峙，西南方向崗嶺環(huán)抱，山陡地險(xiǎn)。根據(jù)歷年來的調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)顯示，古田山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有高等植物244科897屬1991種。其中，種子植物中有中國特有屬14個(gè)，在浙江植物區(qū)系中僅見分布于古田山的種類有栓翅爬山虎、福建石楠、婺源安息香等10種；珍稀瀕危植物32種，珍稀植物群落大，分布集中。動(dòng)物有兩棲爬行類77種、鳥類142種、獸類58種。其中國家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物37種，包括國家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物有白頸長尾雉、黑麂、豹、云豹等。
古田山自然保護(hù)區(qū)
正是由于古田山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)豐富的動(dòng)植物資源，中國科學(xué)院植物研究所于2009年在保護(hù)區(qū)內(nèi)建立了古田山森林生物多樣性與氣候變化研究站于2009年成立。該站定位于探索中國亞熱帶森林植物群落物種共存機(jī)制，闡釋生物多樣性對(duì)亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)功能的影響，以及監(jiān)測氣候變化對(duì)于亞熱帶森林及其碳庫和碳通量的影響。
古田山森林生物多樣性與氣候變化研究站
保護(hù)區(qū)內(nèi)險(xiǎn)要的地勢為森林監(jiān)測以及生物多樣性研究調(diào)查造成了極大的障礙，基于保護(hù)區(qū)森林調(diào)查所遇到的困難及迫切的科研數(shù)據(jù)需求，啟飛應(yīng)用公司與中科院植物所古田山森林生物多樣性與氣候變化研究站聯(lián)合開展了古田山森林激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集工作。
古田山區(qū)植被覆蓋度高，且山勢險(xiǎn)要，局地高差700+米，啟飛應(yīng)用無人機(jī)作業(yè)組克服了種種困難，在沒有破壞保護(hù)區(qū)內(nèi)一草一木的前提下，建立了無人機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)的起降場地，并根據(jù)科研人員的數(shù)據(jù)需求，完成了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集工作。作業(yè)期間，無人機(jī)工作組根據(jù)現(xiàn)場面臨的問題，靈活應(yīng)變，沉著應(yīng)對(duì)，針對(duì)于特定的數(shù)據(jù)采集環(huán)境，邊實(shí)踐邊探索，創(chuàng)造性地開辟了“視線接力監(jiān)測”、“多航線切分規(guī)劃”、“變高數(shù)據(jù)采集”等作業(yè)方式，為啟飛應(yīng)用公司的無人機(jī)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集工作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
LiAirPro飛翔于古田山間
時(shí)值夏秋交接，山區(qū)內(nèi)風(fēng)云不定，峽谷間氣流紊亂，無人機(jī)作業(yè)組飛控手以及地面站操作員沉重冷靜，操控價(jià)值數(shù)百萬的激光雷達(dá)設(shè)備在作業(yè)區(qū)內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行，由于氣流造成的險(xiǎn)情一次次的被飛控手化解，高超的飛空技能為整個(gè)數(shù)據(jù)采集作業(yè)奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。
LiAirPro在樹梢高度做機(jī)動(dòng)
復(fù)雜工況的無人機(jī)起降作業(yè)
作業(yè)區(qū)面積大，區(qū)域內(nèi)地面覆蓋度高，森林結(jié)構(gòu)復(fù)雜，植被層次多，這就對(duì)激光雷達(dá)設(shè)備的性能提出了較高的要求，既要保證較高的作業(yè)效率以保證在確定的時(shí)間窗口期內(nèi)完成作業(yè)，又要保證激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的質(zhì)量，如何能夠“多快好省”地完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，為啟飛應(yīng)用公司的作業(yè)人員提出了難題。激光雷達(dá)操控人員憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)作業(yè)區(qū)的復(fù)雜地物覆蓋情況，詳細(xì)制定了各個(gè)小區(qū)的數(shù)據(jù)采集參數(shù)，保障了激光雷達(dá)傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行，由于作業(yè)區(qū)域天氣情況復(fù)雜，每天只有三四個(gè)小時(shí)的窗口期，在這僅有的時(shí)間內(nèi)，作業(yè)組抓緊飛行十?dāng)?shù)個(gè)架次，完成了覆蓋面積達(dá)2.6平方公里的作業(yè)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集。
古田山作業(yè)現(xiàn)場解算數(shù)據(jù)成果
千里云橫古田山，無人機(jī)LiDAR展慧眼，正如本文題目所言，有著悠久文化歷史以及秀美自然風(fēng)光的古田山區(qū)，在新型測繪裝備——無人機(jī)激光雷達(dá)系統(tǒng)的支持下，科研工作者對(duì)生態(tài)領(lǐng)域的研究可以百尺桿頭更進(jìn)一步。
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