XST-LiDARNet 原位生態激光雷達

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,在全球碳迴圈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。 由於雷射雷達採用主動光學科技,瞬間發射高能量脈衝訊號,具有較大的穿透深度,能够探測植被冠層表層以下的資訊。 雷射雷達不僅能够選取植被冠層的生態參數,還可以從點雲數據中重建植被三維場景,通過雷射雷達科技開展植被生長變化監測,能够更好表徵植被生態系統不同時期的供給能力。

傳統的雷射雷達科技存在諸多問題,比如高成本、低效的資料獲取、無法做到兼顧高時空分辯率、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。

基於以上實際需求,我們公司研發的XST-LiDARNet原位生態雷射雷達系統,在植被監測中能够完美解决以上問題,可以持續性掃描目標區域、更精確反映植被動態、保持觀測連續、時間分辯率可達到小時、數據原位觀測,無需考慮點雲幾何位置配准問題、有效利用時序資訊、準確捕捉植被生長變化。

原始數據:二進位結構數據就是由一系列XYZ座標資訊組成的三維點雲圖;

點雲資料處理:三維座標變換、雜訊點去除、日內點雲數據合成、點雲地面濾波、風速濾波等過程,結合人為判斷篩選(比如塔體、支架底座等,安裝時一次性手動裁剪即可);

結構參數選取算灋優化:最優栅格化冠層高度選取模型; 基於體積表面差分,估算植被體積日變化,獲取植被時序變化特徵。

雷射波長905nm
回波探測模式單次和首次回波
人眼安全級別Class1(IEC60825-1:2014)
建议扫描频率 每日一次
測距量程(@100klx)150m @10%反射率; 最小測距3米
測距隨機誤差(1σ)<2cm@20m(80%反射率)
測距系統誤差<±3cm@20m
視場角水准120°,豎直25°
角度隨機誤差<0.1°
點雲輸出452000點/秒
工作環境溫度-40℃~85℃
雷達防護級別IP66
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
資料處理軟件系統內寘數據線上處理程式
可測參數三維點雲數據、冠層平均高度、覆蓋度、葉面積體密度視野植株面積和植株體積
工作模式全天候全自動

草地監測

試驗區:位於內蒙草原

典型草原:羊草、克氏針茅、細葉葱等

實驗數據:2021,05,21-2021,09,15


森林監測

試驗區:位於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

繁體中文