用途:地球陸地表面約有55%區域由森林自然資源(30%)和草地自然資源(25%)覆蓋,在全球碳循環和氣候調節中起重要的作用,開展森林和草地自然資源植被長勢變化尤為重要。由于激光雷達采用主動光學技術,瞬間發射高能量脈沖信號,具有較大的穿透深度,能夠探測植被冠層表層以下的信息。激光雷達不僅能夠提取植被冠層的生態參數,還可以從點云數據中重建植被三維場景,通過激光雷達技術開展植被生長變化監測,能夠更好表征植被生態系統不同時期的供給能力。
傳統的激光雷達技術存在諸多問題,比如高成本、低效的數據采集、無法做到兼顧高時空分辨率、無法有效捕捉植被短期動態變化、多時相離散數據不能有效匹配等。
基于以上實際需求,我們公司研發的DJ-0335原位生態激光雷達系統在植被監測中,能夠完美解決以上問題,可以持續性掃描目標區域、更精確反應植被動態、保持觀測連續、時間分辨率可達到小時、數據原位觀測,無需考慮點云幾何位置配準問題、有效利用時序信息、準確捕捉植被生長變化。
軟件系統:
通過智能計算模塊,在獲取采集到的二進制結構數據的同時,我們采用了邊緣計算的模式對數據進行了一系列預處理,包括轉為標準點云格式,以及坐標系變換、噪聲濾波、地面濾波以及相應的高程歸一化等步驟,最終得到時序冠層點云數據。
應用案例:
1、草地監測
· 試驗區:位于內蒙草原
· 典型草原:羊草、 克氏針茅、細葉蔥等
· 實驗數據:2021.05.21-2021.09.15
2、森林監測
· 試驗區:位于清原森林生態系統觀測研究站
· 典型次生林:胡桃楸、水曲柳和色木槭等
· 實驗數據:2021.08.01-2021.12.11
特點:
· 具有較大穿透度,能夠探測植被冠層表層以下信息;
· 不僅能夠提取植被冠層植被冠層生態參數,還可以從點云數據中重建植被三維場景;
· 持續性掃描目標區域,更精確反應植被動態;
· 太陽能供電。
技術參數:
激光波長 | 905nm |
回波探測模式 | 單次和首次回波 |
人眼安全級別 | Class1(IEC60825-1:2014) |
建議掃描頻率 | 每日一次 |
測距量程(@100KLX) | 150m @10%反射率 |
測距隨機誤差(1σ) | <2cm@20m(80%反射率) |
測距系統誤差 | <±3cm@20m |
視場角 | 水平 120°,豎直 25° |
角度隨機誤差 | <0.1° |
點云輸出 | 452000 點/秒 |
工作環境溫度 | -40℃~85℃ |
雷達防護級別 | IP67 |
運行功耗 | 額定 12W;啟動 26W;最大低溫加熱功率 40W;供電電壓:9~18V |
數據處理軟件 | 系統內置數據在線處理程序 |
可測參數 | 三維點云數據、冠層高度、覆蓋度(植被體積)葉面積體密度、多層葉面積指數 |
工作模式 | 全天候全自動 |