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激光雷达+无人机=无限可能?

近日,法国激光雷达企业YellowScan发布了一款专门在空中使用的激光雷达产品YellowScan Mapper,该产品在离地面70米处飞行可达到最佳探测效果。虽然Mapper适合与大多数专业无人机配合使用并配置了集成的相机模块,但Mapper无法单枪匹马地上阵完成测量任务。因此,YellowScan宣布与Acecore(荷兰无人机企业)合作,以实现Mapper和Zoe无人机的完美结合。

结合高端激光雷达和无人机技术

YellowScan Mapper是为常规地势项目设计的,特别适合于土木工程、电力线、林业和考古任务。当YellowScan Mapper与YellowScan现有的软件LiveStation和CloudStation结合使用时,就能轻松获取点云数据,用户们在飞行结束后将立即获取可视化的测量数据。

Acecore Zoe是一款手工制作的通用无人机,适用范围相当广泛。Zoe可以携带YellowScan Mapper及其RGB相机模块连续飞行28分钟,只需要90秒就能飞到距离地面上70米的高度并初始化YellowScan Mapper的惯性传感器(IMU)。Zoe无人机还具有可调节的激光踪模式,这能够帮助无人机保持在一个恒定的高度,确保了关于测量区域的数据输出质量。

对于此次合作,两家企业都表示了肯定。

Acecore Technologies的创始人兼首席执行官Jorrit Linders表示与YellowScan的合作非常有意义,因为此次合作不仅能够帮助Acecore在全球市场提供端到端的激光雷达测量服务,还能提供优质的支持和售后服务。

同时,YellowScan的首席技术官Tristan Allouis称:“尽管Mapper的设计与无人机无关,但Zoe无人机和Mapper激光雷达的结合产生了1+1>2的效应,这也将给用户带来更优质的体验。”

下图来自YellowScan官网,为YellowScan Mapper。

“激光雷达+无人机”的实际运用

预测火灾风险

事实上,近年来激光雷达与无人机常常以组合拳的姿态出现在各种应用领域中。

早前,托莱多大学的研究人员就利用了“激光雷达+无人机”的组合在西班牙东南部阿尔瓦塞特省的叶斯德森林进行了火灾风险预测,该森林还保留着2017火灾后的面貌。在对森林的探测中,人们无法通过卫星光学图像看到低层植被和地面,因为测量工具无法穿透树冠,但“低空无人机+激光雷达”突破了这一限制,激光可以穿透树叶的缝隙并生成显示树冠、较低的植被和地面三维点云,并且能够检测到单个树木和查看树冠以及植被的垂直剖面。

研究人员分析所得数据后发现,在2017年的火灾中未燃烧和低度燃烧区域的树木结构比中度和高度燃烧的区域更加多样化。由此推动无人机载激光雷达预测火灾风险成为现实。

助力水域探测

今年3月,芬兰地理空间研究所的专家们同样利用了“激光雷达+无人机”开展了水域探测项目。在该项目中,他们探测了芬兰湿地面积以及人造沟渠的情况,根据此来对波罗的海的生态系统进行分析和提出修复建议。除此之外,他们还探测了芬兰沿海区域的情况,该区域对芬兰的生物多样性、渔业以及航海业都具有重要意义。因此,所得的探测数据是分析海洋和内陆的健康情况以及预测风浪的重要依据。

“重建”历史遗迹

“激光雷达+无人机”不仅能够帮助我们预测未来和分析目前情况,还能使我们重回历史遗迹。

加拿大哈利法克斯圣玛丽大学考古学副教授Fowler说:“机载激光雷达已成为考古学家讲述历史故事的有力工具,同时也为我们提供了更多历史信息。”

早前,Fowler教授使用机载激光雷达探测了安妮堡(加拿大首个国家历史遗迹)并获取相关地理数据,这些数据随后被加载到软件Surfer中以生成安妮堡的地形。在此基础上,Fowler通过增强雷达激光的高度值来呈现地形的浮雕效果。最后,Fowler将从法国国家档案馆获得的安妮堡的历史数字地图叠加在浮雕地形模型上就形成了一个生动的3D安妮堡模型。

今年4月,中国大疆与武汉大学的专家合作“重建”陕西大同悬空寺的项目也有异曲同工之妙。大疆通过机载激光雷达建立高精度实景三维模型,为文物古迹数字化提供技术支持,进而推动文物的研究、分析及保护。

对非历史专业人士来说,这无疑是个有趣的视觉体验。对历史专家来说,这不仅有利于更生动地叙述历史故事,还能帮助他们对历史遗迹的更多事实细节进行挖掘。

下图来自大疆官网,拍摄于修复悬空寺的过程。

       除上述几个方面的应用,“激光雷达+无人机”这对高效组合还能够应用于我们的日常生活中,如导航。在农业领域的应用中,甚至已经能够将农作物进行分类!还有许多令我们意想不到的应用领域在此就不作一一叙述了。随着技术的发展,相信以后“激光雷达+无人机”的组合将会给我们带来更多惊喜。

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