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20211029_Research产业趋势论坛

智能城市管理不可或缺的3D高精地图应用

美大学运用无人机空载激光雷达 侦测森林、改善天气预测

美国威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison;UW-Madison)的专业团队首度运用Routescene的无人机空载激光雷达(UAV LiDAR)系统侦测与视觉化北威斯康星森林,藉由了解植被与森林管理对大气层的影响来改善气象预测,这是CHEESEHEAD计划的一环。

根据Geospatial World报导,CHEESEHEAD计划希望了解碳、热、水在森林等各种地貌的互动与回馈方式,收集到的数据会用於研究地表与大气层间的互动与回馈,以及如何在气候模型描述这些互动与回馈,并据以改善气候模型与气象预测,此外也会进一步用於制定更有效减少碳排量与防止气候变迁政策的决策支持。

威斯康星大学麦迪逊分校团队在Chequamegon-Nicolet National Forest中,运用Routescene的无人机空载激光雷达系统围绕飞行於11座100英尺高的通量塔(flux tower)、在介於0.25~1平方公里的范围内,收集上至树冠下至地表植被的完整树种体系,取得主要树种的高密度3D点云(point cloud)数据,并识别出白杨、雪松、硬木、落叶松、松树、杨树6种林型。

由於20~30米高的树冠让无人机难以维持良好的视线属困难的飞行环境,因此威斯康星大学麦迪逊分校的专业团队决定缩小飞行涵盖的范围到0.25平方公里,以确保对无人机视线的影响最小,结果显示Routescene的无人机空载激光雷达系统的运作完美无瑕并达成所有预定的计划目标,在3天的时间内扫描了4.2平方公里范围的森林。

Routescene的系统使用顶级、高精确度、高分辨率、耐用的Velodyne HDL32激光雷达,作业采dual return模式,在40度角的视野内以32个不同角度的雷射传感器进行扫描的速度每秒最高140万点,相当於每平方米的平均点云密度有600点、垂直精确度为2~5厘米,因此扫描植被时能达到高渗透率。

英国的Routescene是设计、开发、制造无人机专用整合式3D激光雷达地图制作解决方案的专业厂商,提供量测等级的端对端系统,实证显示无人机空载激光雷达非常适合用於快速且有效的调查与描述森林树冠的组成、形状、种类。这项调查有助於表面通量量测与建模科学的知识进展,跟气候变迁、计算流体动力学、能源资源、数值气象预测等科学应用都有重大关联。

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