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)的無人機激光雷達掃描系統(tǒng)LiAirPro和配套處理軟件LiDAR360，克服高差大、氣流亂、植被深等困難，出色完成了目標區(qū)域三維激光點云數(shù)據(jù)的采集處理任務。
古田山自然保護區(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。古田山尤以山勢險峻、景色優(yōu)美著稱。東北兩側群嶺聳峙，西南方向崗嶺環(huán)抱，山陡地險。根據(jù)歷年來的調(diào)查資料統(tǒng)計顯示，古田山自然保護區(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，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。動物有兩棲爬行類77種、鳥類142種、獸類58種。其中國家重點保護動物37種，包括國家一級重點保護動物有白頸長尾雉、黑麂、豹、云豹等。
古田山自然保護區(qū)
正是由于古田山自然保護區(qū)內(nèi)豐富的動植物資源，中國科學院植物研究所于2009年在保護區(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制，闡釋生物多樣性對亞熱帶森林生態(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
保護區(qū)內(nèi)險要的地勢為森林監(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數(shù)據(jù)采集工作。
古田山區(qū)植被覆蓋度高，且山勢險要，局地高差700+米，啟飛應用無人機作業(yè)組克服了種種困難，在沒有破壞保護區(qū)內(nèi)一草一木的前提下，建立了無人機機載激光雷達系統(tǒng)的起降場地，并根據(jù)科研人員的數(shù)據(jù)需求，完成了激光雷達數(shù)據(jù)采集工作。作業(yè)期間，無人機工作組根據(jù)現(xiàn)場面臨的問題，靈活應變，沉著應對，針對于特定的數(shù)據(jù)采集環(huán)境，邊實踐邊探索，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，為啟飛應用公司的無人機激光雷達數(shù)據(jù)采集工作積累了寶貴經(jīng)驗。
LiAirPro飛翔于古田山間
時值夏秋交接，山區(qū)內(nèi)風云不定，峽谷間氣流紊亂，無人機作業(yè)組飛控手以及地面站操作員沉重冷靜，操控價值數(shù)百萬的激光雷達設備在作業(yè)區(qū)內(nèi)平穩(wěn)運行，由于氣流造成的險情一次次的被飛控手化解，高超的飛空技能為整個數(shù)據(jù)采集作業(yè)奠定了夯實的基礎。
LiAirPro在樹梢高度做機動
復雜工況的無人機起降作業(yè)
作業(yè)區(qū)面積大，區(qū)域內(nèi)地面覆蓋度高，森林結構復雜，植被層次多，這就對激光雷達設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間窗口期內(nèi)完成作業(yè)，又要保證激光雷達點云數(shù)據(jù)的質量，如何能夠“多快好省”地完成數(shù)據(jù)采集任務，為啟飛應用公司的作業(yè)人員提出了難題。激光雷達操控人員憑借豐富的經(jīng)驗，根據(jù)作業(yè)區(qū)的復雜地物覆蓋情況，詳細制定了各個小區(qū)的數(shù)據(jù)采集參數(shù)，保障了激光雷達傳感器的穩(wěn)定運行，由于作業(yè)區(qū)域天氣情況復雜，每天只有三四個小時的窗口期，在這僅有的時間內(nèi)，作業(yè)組抓緊飛行十數(shù)個架次，完成了覆蓋面積達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光的古田山區(qū)，在新型測繪裝備——無人機激光雷達系統(tǒng)的支持下，科研工作者對生態(tài)領域的研究可以百尺桿頭更進一步。
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