LiDAR测绘新技术助力矿山生态环境修复

张 奇，袁小勇，甄 龙，易 祎，欧阳亚

(中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉430071)

1 引言

近年来，全国各地逐步开展了多项矿山生态环境修复工程。如何快速准确获取矿山地形信息，为矿山修复工作开展提供基础数据支撑，已经成为当前需要迫切解决的关键问题之一。常规的人工测量手段，工作量大、作业时间长，并且存在一定安全隐患,传统的搭载可见光相机的无人机航摄技术，无法克服高密度植被影响，提供的数字高程模型精度较低。机载激光雷达测量(LightDetection And Ranging，LiDAR)是一种新兴的主动遥感测量技术[1，2]，可以直接高效地获取高精度的地面高程信息，且不受天气影响，被广泛应用于测绘、林业应用等领域[3～5],其对植被具有很强的穿透能力，可以迅速、精准地探测到各类区域的地理数据信息[6～8]，能够快速、直接、大范围地获取高精度的地表模型，在矿区生态修复工程中具有广阔的应用前景[9]。

2 LiDAR理论基础

激光雷达LiDAR是一种集激光、全球定位系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的系统，用于获得点云数据并生成精确的数字化三维模型。它是一种主动航空遥感装置，是实现地面三维坐标和影像数据同步、快速、高精确获取，并快速、智能化实现地物三维实时、变化、真实形态特性再现的一种国际领先的测绘高新技术[10，11]。

由回波测距测量距离、POS系统测量飞机姿态和激光束扫描角度，即可以获得激光束在地面撞击点的三维坐标，同时结合扫描……