一

任务概况

1.港口空载船只的三维点云数据归档；

2.计算满载20艘船只的泥沙土方量，误差控制在5%以内。

二

设备以及软件

设备一：室内外一体化激光雷达扫描系统LiBackpack

室内外一体化激光雷达扫描系统LiBackpack采用了国际领先的算法，结合激光雷达和SLAM技术，无需GPS即可实时获取高精度的点云数据，具有高精度、高效率、低成本、多平台、易操作等优点。

设备二：激光雷达点云数据处理和分析软件LiDAR

LiDAR激光雷达点云数据处理和分析软件，提供点云数据处理的一站式解决方案。软件支持海量点云的可视化及编辑、航带拼接、自动/半自动分类、数字模型生成及编辑、电力线、林业分析等一系列工作，支持多元数据格式导出。软件所采用的算法多次获得国际摄影测量与遥感协会的大奖，并且被美国国家森林局采用。

三

数据采集及处理

1.数据采集：

外业人员背负LiBackpack室内外一体化激光雷达扫描系统，沿着船体外沿进行数据采集，即可扫描获取运沙船的点云数据。每艘船只扫描一次空船，然后建立空船数据库。船体满载时，同样的方法对满沙船进行扫描，结合两次扫描数据，即可计算出船载泥沙土方量。

2.数据处理

目前LiDAR软件计算土方量有格网法和DTM法，因格网法快速简单且精度较高，所以本次项目采用格网法。（四个角点无靶标球的情况下，软件计算一艘船的土方量用时七到八分钟；布设靶标球的情况下，计算一艘船的土方量用时两分钟）。

LiDAR计算船体泥沙土方量的步骤（布设靶标球）：

1）将外业采集空船、满沙船的点云数据进行去噪；拟合出船体的角点布设的四个标靶球球心；用体积量测工具，计算出空船的Fill方量；

2）同上步骤算出满载沙的Total方量，标靶球布设必须和空船保持一致；

3）XXX货XXXX号船计算结果如下：

四

精度验证

XXX货XXXX号船是已知泥沙土方量的船只，以此船只的数据验证本次测量的精度。

1）船只点云精度验证

本项目采用船只长度与宽度的测量值与真值的差值，作为衡量背包点云数据的相对精度。

2）土方量精度验证

此项目中，单次测量值与均值均参与了精度验证。

五

精度验证结果

本次背包激光雷达数据采集精度到达相对误差5公分以内，符合船只测量与数据归档精度。

土方量计算方法合理，操作简单，在有标靶的基础上引入人为随机误差较小。根据采集激光雷达数据计算的泥沙土方量与客户参考值相吻合，精度高于要求。

关于数字绿土

北京数字绿土科技有限公司于年9月成立,总部位于北京中关村软件园,是一家由多名归国留学人员创办的高新技术企业,已在美国、深圳、武汉、苏州、新疆设立分公司。公司产品远销香港、欧美、东南亚多个国家地区,曾获纽约时报、CCTV、凤凰网、BTV等知名媒体报道,年获北极光创投和顺丰的千万美元融资,是世界知名激光雷达厂商Velodyne全球战略合作伙伴。

数字绿土精于激光雷达、无人机、SLAM、摄影测量等技术,自主研发了背包LiBackpack、无人机LiAir、机载LiEagle、车载LiMobile激光雷达扫描设备,以及兼顾通用和行业扩展的点云数据处理平台LiDAR软件,能有效解决精细三维测图、快速体积量算、多尺度林业研究、真三维空间分析的诸多困难,公司软硬件一体的解决方案已为地形测绘、林业调查、电力巡线、地质调查领域客户创造实实在在的价值,并吸引大量渠道商和优秀人才加盟。

数字绿土希望和您一道,共同推动激光雷达技术多行业应用,分享激光雷达风口的巨大市场空间。

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