Aplicación del LiDAR UAV de Apus y el escáner SLAM Lixel X1 para adquirir datos detallados de manera eficiente
Escáner UAV LiDAR+ SLAM: Una de las soluciones más precisas y rápidas para obtener datos de información geográfica específica
Los levantamientos topográficos a gran escala se caracterizan por una amplia área de levantamiento, un entorno complejo y la exigencia de una alta precisión cartográfica. Basado en una operación de un solo punto, el método tradicional puede requerir mucho tiempo y no cumple con los requisitos de alta precisión y eficiencia del mapeo topográfico.
Actualmente, la tecnología de escaneo láser es una de las soluciones más precisas y rápidas para obtener datos de información geográfica específica. Una solución LiDAR de UAV (vehículo aéreo no tripulado) puede obtener datos de nubes de puntos de gran superficie, de alta eficiencia y precisión. La tecnología de escaneo láser basada en SLAM, que puede funcionar sin GNSS, adquiere datos de nubes de puntos de alta resolución con rapidez y precisión.
Este estudio de caso presenta la combinación de dos tecnologías basadas en LiDAR para obtener rápidamente datos espaciales de alta resolución y mejorar la integridad de los datos en comparación con un solo método de medición.
Necesidad del proyecto
El área de estudio abarca aproximadamente 1,5 kilómetros cuadrados, con un desnivel de 30 metros, una cobertura vegetal de aproximadamente 60% y aldeas con hileras de casas conectadas por muros laterales, así como instalaciones dispersas con numerosas chabolas de hojalata. Los resultados del mapeo requieren un error de elevación inferior a 5 cm y no deben existir lagunas en los datos de áreas protegidas, como chabolas de hojalata y aleros.
Cifra 1 Vista aérea del área de estudio
Desafío
Obtener datos topográficos precisos y detallados en zonas de vegetación densa mediante fotogrametría puede ser un desafío debido a la complejidad del entorno del área de estudio. Los métodos de topografía tradicionales, como la estación total y la operación RTK, pueden requerir mucho tiempo y no cubrir eficazmente áreas extensas o inaccesibles.
Figura 2 Hcasas y bosques en el área de estudio
Solución
Durante la captura de datos, la misión enfrentó diversos desafíos, como zonas densamente arboladas y paisajes accidentados. Para escanear eficazmente la extensa área, se integró el sistema LiDAR APUS con el DJI M350RTK. Esta combinación resultó muy eficaz para capturar datos precisos y detallados, incluso en zonas de difícil acceso.
Además del sistema LiDAR APUS, el LixelX1 Se utilizó un escáner SLAM para complementar los datos en casos donde partes de la estructura estaban bloqueadas por chabolas o techos. Esto permitió un escaneo más completo y detallado de toda el área de estudio.
Para garantizar la precisión de los datos, se recopilaron varios puntos de control RTK en toda el área de estudio. Estos puntos de control se utilizaron para verificar la nube de puntos de fusión y garantizar la máxima precisión y exactitud de los datos resultantes.
Proyecto presupuesto
1. Equipo
LixelX1 Escáner SLAM con módulo RTK, sistema LiDAR APUS, DJI M350RTK, receptor GNSS SatLab SL900 + red CORS.
2. Software
Estudio Lixel, Sat-LiDAR.
Figura 4 El LixelX1 Escáner SLAM y APUS integrados con DJI M350RTK
3. Ruta técnica
Resultados
Datos de alta densidad y calificados
Figura 6 Informe de precisión generado por Sat-LiDAR
Los dos tipos de nubes de puntos se colocaron en el mismo sistema de coordenadas y se fusionaron sin problemas: dZ promedio = -0,026, raíz cuadrada media = 0,029 (GCP).
Nube de puntos LiDAR del UAV APUS
Lixelx1 Nube de puntos SLAM
Efecto de fusión de datos
Resultado del modelo digital de elevación (DEM) y mapeo topográfico
La nube de puntos, de alta integridad y resolución centimétrica, se procesó mediante software Sat-LiDAR para clasificar los puntos del terreno. Esto permitió recuperar información clara del terreno bajo el área protegida, lo que resultó en un modelo digital de elevación (MDE) y un gráfico digital de líneas (GDL) precisos.
doconclusión
La combinación de las tecnologías LiDAR de UAV y escáner SLAM es una herramienta poderosa para mejorar la precisión y fiabilidad de los datos topográficos. La tecnología LiDAR de UAV puede crear mapas 3D altamente detallados del terreno y los objetos que se encuentran debajo, mientras que el escaneo SLAM puede localizar y posicionar con precisión el UAV durante el levantamiento. Esta combinación garantiza que los datos topográficos sean completos y precisos, convirtiéndolos en una fuente de datos fiable para diversas aplicaciones, como la planificación urbana, la monitorización de obras y la gestión de recursos naturales. Gracias a su capacidad para capturar datos topográficos precisos y extensos, esta tecnología se ha popularizado en diversas industrias, ofreciendo importantes beneficios a los profesionales de estos campos.
