隨著對地觀測技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，以及獲取空間信息的手段不斷多樣化，采用單一手段獲取的空間數(shù)據(jù)資源已經(jīng)難以滿足人們的信息需求。激光雷達和高光譜遙感作為兩種常見的遙感手段，各自具有不同的特點：激光雷達能夠快速、高效、精確地獲取地物的三維空間數(shù)據(jù)，而高光譜圖像能夠很好地表征地物的光譜信息，反映出其地物類型、材料、質(zhì)地等特點。將這兩種數(shù)據(jù)進行融合能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補，最大限度地發(fā)揮各自特點，對地物實現(xiàn)更加精確的智能探測與識別和更高精度的分類與提取，廣泛應(yīng)用于在林業(yè)生態(tài)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
圖1、S185飛行現(xiàn)場示意圖
2020年3月15日，安洲科技技術(shù)人員冒著嚴(yán)寒來到張家口涿鹿縣附近進行S185機載高光譜與機載Lidar一體機系統(tǒng)的案例飛行試驗，本次試驗選擇了包含植被、房屋、土壤等在內(nèi)的多種地物類型的區(qū)域作為研究區(qū)域。
S185高光譜與Lidar激光雷達數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果:
圖2、S185高光譜拼接影像ENVI顯示
圖3、Lidar點云數(shù)據(jù)
S185高光譜與Lidar激光雷達數(shù)據(jù)融合結(jié)果:
圖4、S185高光譜RGB融合Lidar點云數(shù)據(jù)
圖5、S185高光譜CIR融合Lidar點云數(shù)據(jù)
圖6、S185高光譜NDVI融合Lidar點云數(shù)據(jù)
圖7、S185高光譜RGB點云數(shù)據(jù)株高測量
圖8、S185高光譜RGB點云數(shù)據(jù)點云密度測量
圖9、立體觀測NDVI監(jiān)測植物生長狀況
本系統(tǒng)中S185是一款高速畫幅式成像高光譜儀，其Snapshot測量模式融合了高光譜數(shù)據(jù)的精確性和快照成像的高速性，能夠瞬間獲得在整個視范圍內(nèi)精確的高光譜圖像。由于其影像像元之間無任何畸變，加上POS系統(tǒng)影像拼接之后無任何幾何畸變，從而極大程度提高了影像數(shù)據(jù)與Lidar點云數(shù)據(jù)的融合精度與準(zhǔn)確度。
本系統(tǒng)中機載Lidar是一款超便攜激光雷達點云數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，產(chǎn)品支持無基站作業(yè)模式，無需外業(yè)人員架設(shè)基站也可以獲取厘米級精度的點云數(shù)據(jù)；產(chǎn)品集成度很高，可實現(xiàn)單人作業(yè)。一鍵數(shù)據(jù)處理，具備組合導(dǎo)航解算和點云解算功能，可一鍵完成 POS 數(shù)據(jù)解算、精度報告輸出及點云數(shù)據(jù)輸出工作，簡化航跡后處理流程。采用雙天線模式，對準(zhǔn)時間短，可節(jié)省空中動態(tài)對準(zhǔn)時間，外業(yè)效率高。
