点云渲染画面

激光雷达是一门年轻的技术，从研究发展实现商业化到现在也不过十几年时间，但是Lidar设备与传统的摄影测量系统相比，在某些领域有先天的领先优势，使得该项技术具有强大的生命力和良好的发展前景。 近年来，国家也在大力推广“数字城市与现实城市同步规划、同步建设”的发展模式。数字城市是“数字地球”的重要组成部分。Lidar系统能够提供高密度、高精度的三维数据，建筑物的三维重建比用传统方式更容易，也比手工处理更快，不要立体测量的方式获取高程信息。该技术可在城区规划、环境监测、通讯基站布网设计等领域发挥重要作用，有很广阔的应用前景。

背包式激光雷达扫描系统

在众多的激光雷达扫描模式中，还有一种背包式激光雷达系统。背包激光雷达扫描系统是激光扫描产品系列的多传感器综合集成版，该设备在水平和垂直两个方向分别设置激光雷达传感器，同时可选配高分辨率全景相机以及高精度GNSS 设备，结合同步定位与制图构建（SLAM）技术，无论扫描环境中是否存在 GNSS 信息，均可获取扫描范围内的高分辨率全景影像以及高精度三维点云数据。可用于电力巡线、林业调查、矿业量测、地下空间信息获取、建筑立面测量等领域。

应用场景

室外扫描

获取指定区域的具有高精度地理位置信息的三维激光点云，可以生产DLG、建筑物立面图、计算建筑面积等。

工地扫描

获取工地的具有高精度地理位置信息的激光三维点云，可以测量工地堆积物土方量，如煤堆、矿石堆等，也可以测量工地挖方等数据。

地下车库扫描

从室外进入地下车库，可快速获取地下车库的具有高精度地理位置信息的三维激光点云数据，可以生产DLG、地下车库三维模型、统计车位数量等。

电力线

沿着规划好的路线可以快速获取具有高精度地理位置信息的电力塔以及电力线的三维信息，分析潜在危险点等异常状况。

运沙船

沿着船体外沿快速获取运沙船的具有高精度地理位置信息的激光三维点云。通过对每艘船只扫描一次空船建立空船数据库，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。

产品概述

背包式激光雷达具有高效率、高精度、易操作、扫描范围广等特性，采集的目标物点云数据在手机、平板等移动端实时同步显示，支持在线闭环及闭环优化，扫描完成即可导出实时点云数据和运动轨迹。设计轻巧便捷，可搭载不同的移动平台，无论是手持、步行、骑行、车载都可以轻松采集数据。结合 GNSS、激光雷达和 SLAM 算法实现室内外一体化测量，无论是否具有 GNSS 信号都可实现厘米级数据精度。自动化程度高，开机即用，处理操作简单。

GNSS设备的大力发展，为测量领域带来了翻天覆地的变化，相比传统光学测量设备，GNSS设备只需在空旷无遮挡的环境下，即可获取坐标位置，而且速度快精度高。但是在地下空间测量中，由于卫星搜星被遮挡，GNSS设备难以获取坐标信息，无法在此类环境中正常工作，因此地下空间测量需要一种全新的测量手段。

SLAM技术的快速发展，为测量无GNSS信号下的地物提供了可能，通过自身传感器激光雷达定位的方式，SLAM相关的设备可以在无GNSS信号下正常工作，同时可引入绝对坐标，通过相对坐标系传导，可使得整体测量内容均有准确的地理坐标。

后期的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。基于海量点云数据的处理平台，根据不同行业应用模块进行多源数据叠加分析，提取相关行业的场景特征点；进行点云大数据信息挖掘，具有国际领先的核心算法和技术，满足不同行业多层次的应用需求。

海量点云可视化

支持多线程批处理，针对las及LiData格式的点云实现多数据、多功能、多线程、流程化批处理，批处理功能界面包括功能列表、参数设置的导入导出、线程数设置等，大幅提高数据处理效率。

批处理软件界面

实际案例

近几年来激光雷达技术是关于林业基础数据获取的先进手段，可以用来分析林木类型、林木分布情况、林木生长阶段概况、林木覆盖面积变化情况等。传统生态调查数据采集困难，能够获取的结构信息有限，而且人为主观因素对测量结果的影响大。

而背包式激光雷达的出现搭配点云处理软件可以提取一系列基于激光雷达点云数据的森林参数和统计变量，包括树冠高度变量、密度变量、强度变量、郁闭度、叶面积指数和间隙率。快速反演生物量，森林蓄积量，森林覆盖率；了解其疏密程度以及不同树龄树木的情况、推算不同树种数量；获取森林地面DEM，实现森林结构参数自动提取以及三维场景重建，用于林业的监控与管理。

某地林业渲染画面

胸径是表达树木生长状况的重要的因子之一。传统方式以胸径尺、轮尺等接触式测量为主，外业工作量较大；使用地基激光雷达采集林业数据，须进行布设标靶、架站、扫描、移站等操作，完成整体数据采集需要花费一定的人力及时间，采集完的数据也需要进行多站拼接后才能输出最终的采集结果。

背包式激光雷达拥有独特的数据采集方式，自下而上的扫描方式获取树干、枝叶详细的结构信息，并对使用激光雷达数据软件进行单木进行识别，获取树木位置、株数、树高、胸径和枝下高等信息。

采集流程示意图

以一块20mX40m的区域为例，测量区域内15棵树木的胸径值。

人工实测树木胸径	FARO架站式扫描	背包式激光雷达

• 人工测量：使用皮尺在地上3m处测量并记录树木胸径。
• 地基激光雷达设备： FARO相位式激光雷达，为了完整获取树木的胸径点云，架设8个站点。
• 背包激光雷达系统： 背包激光雷达对测区进行移动扫描。

传统以人工测量的方式耗时15 分钟；FARO架站扫描每站扫描时间为6分钟左右（同步获取点云和影像，可导出真彩色点云），共架设8个站，此外加上布设标靶球、搬站、拼接等，数据获取及处理总时间大约为2小时;背包式激光雷达扫描支持实时获取和解算点云，整个样地数据获取时间大约为127秒。 精度方面背包激光扫描雷达与实测值相比，平均误差为1.757cm，标准差为1.161cm；背包激光雷达在精度可达到厘米级测量精度，能够满足林下结构数据的采集和提取，在效率上能以更好的性价比满足作业。

当下，激光雷达因出色的技术优势在一系列应用市场展开了较为广泛的应用。而背包式激光雷达扫描系统更是具有高精度、范围广的优势，让他在众多的产品当中脱颖而出，真正做到了“所见所至，皆可点云复现”。