S185机载高光谱与机载Lidar数据融合案例

北京安洲

2020/03/27 09:20

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随着对地观测技术的不断发展与进步，以及获取空间信息的手段不断多样化，采用单一手段获取的空间数据资源已经难以满足人们的信息需求。激光雷达和高光谱遥感作为两种常见的遥感手段，各自具有不同的特点：激光雷达能够快速、高效、精确地获取地物的三维空间数据，而高光谱图像能够很好地表征地物的光谱信息，反映出其地物类型、材料、质地等特点。将这两种数据进行融合能够实现优势互补，最大限度地发挥各自特点，对地物实现更加精确的智能探测与识别和更高精度的分类与提取，广泛应用于在林业生态、精准农业、环境监测等领域。

图1、S185飞行现场示意图

2020年3月15日，安洲科技技术人员冒着严寒来到张家口涿鹿县附近进行S185机载高光谱与机载Lidar一体机系统的案例飞行试验，本次试验选择了包含植被、房屋、土壤等在内的多种地物类型的区域作为研究区域。

S185高光谱与Lidar激光雷达数据预处理结果:

图2、S185高光谱拼接影像 ENVI显示

图3、Lidar点云数据

S185高光谱与Lidar激光雷达数据融合结果:

图4、S185高光谱RGB融合Lidar点云数据

图5、S185高光谱CIR融合Lidar点云数据

图6、S185高光谱NDVI融合Lidar点云数据

图7、S185高光谱RGB点云数据株高测量

图8、S185高光谱RGB点云数据点云密度测量

图9、立体观测NDVI 监测植物生长状况

本系统中S185是一款高速画幅式成像高光谱仪，其Snapshot测量模式融合了高光谱数据的精确性和快照成像的高速性，能够瞬间获得在整个视范围内精确的高光谱图像。由于其影像像元之间无任何畸变，加上POS系统影像拼接之后无任何几何畸变，从而极大程度提高了影像数据与Lidar点云数据的融合精度与准确度。

本系统中机载Lidar是一款超便携激光雷达点云数据采集系统，产品支持无基站作业模式，无需外业人员架设基站也可以获取厘米级精度的点云数据；产品集成度很高，可实现单人作业。一键数据处理，具备组合导航解算和点云解算功能，可一键完成 POS 数据解算、精度报告输出及点云数据输出工作，简化航迹后处理流程。采用双天线模式，对准时间短，可节省空中动态对准时间，外业效率高。