激光测绘和倾斜摄影的区别简述

1、倾斜摄影与激光雷达技术在实景三维测量应用中的比较倾斜摄影和激光雷达作为两种最新的三维测量技术越来越受到 关注.现在以输电线路三维测量应用为例，对倾斜摄影和激光雷达技 术进行比较.、倾斜摄影技术倾斜影像是指由一定倾斜角度的航摄相机所获取的影像.倾斜摄 影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同 一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同的角度采集 影像，获取地面物体更为完整准确的信息.倾斜航空摄影是利用倾斜 航空相机获取地物信息的一种新型的航空摄影方式.常用的倾斜摄影 技术主要有三相机和五相机组合，目前主流方案采用五相机也有少 数采用双相机或单相机的方案，但通常以采集效

2、率降低为代价 .在一 般倾斜摄影的五相机方案中，一台获取垂直影像，另外四台从前后左 右四个方向同时获取地物的侧视影像.相机倾斜角度在40度到60度 之间，因此可以较为完整地获取地物侧面的轮廓和纹理信息.倾斜摄 影系统可以搭载在有人飞机或者无人机上，可以快速获取地物三维模 型且成像效果好，是大场景三维建模的重要选择之一.倾斜摄影可以获取具有真实纹理的三维数据，适合做大X围城市 三维建模、输电线路通道建模和一些对精度要求稍低的三维工程测量 应用.由于倾斜摄影技术采用可见光进行测量，对天气要求较高，并且 对植被下的地形无能为力，对细小物体电塔、电力线的建模能力不 足.二、激光雷达技术机载激光雷达Li

3、DAR 是一种集激光扫描与定位定姿系统于一身 的测量装备，可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑.LiDAR系 统包括激光器和一个接收系统.激光器产生并发射一束光脉冲，打在 物体上并反射回来，最终被接收器所接收.接收器准确地测量光脉冲 从发射到被反射回的传播时间.鉴于光速是已知的，传播时间即可被 转换为对距离的测量.结合激光器的高度，激光扫描角度，就可以准确 地计算出每一个地面光斑的三维坐标X,Y,Z.激光雷达有机载、车载、 地面固定站、和手持等适合不同应用场景的设备类型，近来也有空地 一体化微型激光雷达新技术产品的一些报道.从近年来在电网行业应 用的情况看，中大型机载激光雷达系统通常会集成

4、一个垂直视角的光 学相机，用于同步获取地面影像或者给激光点云着色以达到更好的视 觉效果.激光雷达技术已经在国内外输电线路应用中崭露头角，获得 了认可.激光雷达具有穿透植被的能力，可以测量植被覆盖下的地形.同 时，激光雷达获取的高精度点云数据测量精度很高，适合做高精度地 形测量与工程勘测、输电线路与通道三维测量与建模、以与对精度要 求很高的工程测量应用.但激光雷达目前仍存在设备较昂贵.三、技术对比综述现在对两种技术做了以下对比综述红色代表占优:对比科目倾斜摄影激光雷达设备与数 据采集测量手段可见光激光数据采集效率低要求6080%的航带重叠率，需要重复飞高需要10%左右的航带重叠，单次飞行即可采集

5、方式机载机载、手持、车载测量精度较低高天气时间要求高低能见度天气不能用低大多数天气可用，大雾、大 霾、沙暴等天气不可用数据处理软件价格高较低数据处理速度慢较快颜色纹理好需要结合相机三维可视化效果好较好行业应用通道三维可视化可视化效果好结合相机效果好电力线三维建模不能或难度极高能三跨”距离测量不能或精度低精度高净空区测量不能能树障分析精度低精度高四、案例效果在电力行业应用中，倾斜摄影已经展现出了一定的应用潜力，但目前尚未能在电力巡检、三维测量中取得成功.下图是某单位采用 旋翼无人机搭载5镜头倾斜相机，在120米飞行高度采集并自动完成 建模的输电线路和变电站数据.由于倾斜摄影数据采集需要航带重叠

6、,需要多次飞行才能获取电力走廊三维数据，因此采集效率 稍低.从自动化建模的效果看，厂房、道路等大场景物体建模效果非常 好,但电塔、电力线等细小物体的建模效果不佳，杆塔出现扭曲，电力 线丢失无法建模如下图所示.图1倾斜摄影杆塔与变电站建模效果：地表道路效果很好，电力设施建模效果一般图2倾斜摄影电塔建模效果：杆塔可见，导线缺失，通道树木建模效果较差图3倾斜摄影电塔建模局部放大效果：塔材缺失/扭曲，绝缘子导线等细小部件不可见机载激光雷达技术在输电线路巡检中的应用已较为成熟，在国 内外均有大量案例.由于测量精度高可以达到厘米级别，同时可以 获取穿透植被，也可以实现对电线和电塔等细小物体的精确测量和建

7、模.尤其在电力巡检和三跨测量等应用中展现出极大的精度优势. 下图是某单位采用无人机搭载激光雷达系统，在120米飞行高度获取 彩色激光点云和分类建模数据，激光点云密度达到110点/平方米.从 自动化建模的数据效果看，虽然纹理相比倾斜摄影稍低但也有不错的 可视化效果，同时线路弧垂和交叉跨越距离可以准备量测.图4激光雷达获取的电力走廊彩色分类激光点云数据：通道、电塔、导线清晰可见图5激光点云数据电塔局部放大效果：杆塔结构清晰、绝缘子导线可见图6激光点云数据中不同电压等级线路交叉跨越距离的测量：精确到厘米的跨越距离测量五、应用展望倾斜摄影和激光雷达技术作为三维空间数据获取的新手段，在电 网行业的各种应用中有各自的优势和劣势.结合对行业专家的调研和 访谈，结论如下：激光雷达技术在测量精度和电力设施建模中具有明显优势，非 常适合电力巡检和三跨测量等典型电网应用.激光雷达设备价格 也越来越低，结合相机也可以来获取高真实感可视化效果；倾斜摄影技术在设备和三维可视化效果方面具有一定优势，但 数据处理耗时长成本高，同时在电塔和电力线建模和测量精度方面具 有缺陷，在数据处理中需要大量人工介入才可以