南方测绘遥感数据自动处理+三维激光创新应用经验分享

5月18日，WGDC2023第十二届全球地理信息开发者大会来到第二天。（首日精彩内容请戳蓝字→南方测绘解读数字孪生应用价值，激光扫描仪获年度最具创新力产品丨WGDC2023）

南方遥感CTO齐雪松与南方测绘三维激光部总经理张磊先后在卫星应用创新峰会及实景三维创新峰会分享遥感数据高效处理、三维激光创新应用经验。

GPX系统：更高精度更高效的遥感数据处理

卫星遥感历经60余年发展，在农业生产、生态环境、气象观测、海洋资源、国土资源、应急管理、交通运输等领域都有广泛的应用。包括遥感卫星、无人机等在内的遥感数据来源，获取的遥感卫星影像数据越来越多，分辨率也越来越高。如何快速精准地处理各种类型的卫星遥感数据，实现多源遥感卫星数据信息融合，是我们面临的新挑战。针对上述挑战，齐雪松介绍了南方测绘遥感板块的新方案——GPX系统。

GPX是面向航天和航空的光学卫星、雷达卫星、框幅和无人机等多源遥感数据，运用行业领先和创新的摄影测量算法和高性能计算技术相结合，精准地自动化和规模化地生产DSM、DEM、DOM、镶嵌、3D模型和建筑白模等二/三维高质量遥感数据产品的专业软件。

数字正射影像图（DOM）

数字表面模型（DSM）

数字高程模型（DEM）

数字线划图（DLG） 

三维模型

GPX分为航天和航空两个版本，支持光学卫星、雷达卫星、卫星推扫成像、无人机摄影以及其他移动测量系统的原始数据。

01 高精度高效率卫星数据匹配处理架构GPX系统应用ERD (Embedded Reference Dataset) 嵌入式参考数据集将全球既有的卫星遥感影像进行切片，并提取切片特征。通过对比影像特征，可以精切、快速地实现卫星遥感影像定位（平面误差＜2米，高度误差＜3米）。相比较传统搜索定位模式，这种遥感图像定位效率和精度都有大幅提升。

02 “LiveMosaic”的自动化流程理念

GPX具有大区域自动化流控制镶嵌更新功能，即Live Mosaic，高时效性地将新近获取的遥感影像数据进行“补丁式”替换，从而实现不断优化，实时更新。

03“纯DSM”/ “真正射”算法优化后的高精度DSM，有效地降低了边缘“噪声”，即“纯DSM”。

左传统DSM，右“纯DSM”

而传统遥感正射影像基本存在建筑斜坡和遮挡，GPX利用DSM矫正，优化了楼顶视图，做到几乎无遮盖，即“真正射”，影像中建筑位置关系更准确。

左传统正射，右“真正射”

在AI技术的加持下，GPX还可以实现规模化白模生产。

04多视角/多星源卫星三维建模GPX可适配主流商业航天和航空传感器，将不同视角、来源的遥感数据快速定位，快速生产出实景三维模型。

南方测绘传承了PixelFactory和StreetFactory的核心技术，与AirBus像素工厂开展底层合作，并融合人工智能、大数据等技术进行本土化开发，将GPX系统打造成更适合中国用户需求的遥感影像生产工具。

国产测绘级激光雷达产品解决方案

随着三维激光技术国产化不断推进，仪器成本大大降低，我国三维激光雷达技术的发展与普及应用进入了“快车道”。三维激光设备能用在那些方面？怎样用？成为广大用户关注的问题。

张磊在《国产测绘级激光雷达产品解决方案》中介绍了南方测绘国产激光雷达解决方案的基本情况，分享了南方测绘在1000+项目中积累的三维激光应用经验，并解读了三维激光在跨行业应用中发挥的重要作用。

01国产激光雷达解决方案

激光雷达可以大范围高效率获取激光点云数据信息，具有全天时作业、穿透性强、高精度等多项优势，无论是在实景三维中国应用场景、智慧城市建设，还是在无人驾驶、遗产保护等应用领域的技术实施方案中，都可见激光雷达技术的身影。

国产激光服务城市实景三维建设

近年来，国产三维激光产品逐渐成熟。以南方测绘系列激光产品为代表的国产测绘级架站式激光雷达、多平台移动测量系统、高效率数据处理软件的蓬勃发展，降低了数据采集的成本，提高数据采集的效率和精度。

南方测绘SPL-1500架站式扫描仪、SAL-1500移动测量系统已成为三维数据采集工作的利器，经过众多项目的磨合优化，形成了成熟稳定的数据采集方案。

SPL-1500是南方测绘自主研发的第二代全面国产地面三维激光扫描测量系统，能保证高精度测量，最大测程1500m，最大脉冲速率200万点/秒，测量精度3mm@100m，设备重量仅为6KG，多用于中、长距离各类场景，如建筑扫描建模、立面测量、矿山方量计算及点云数字场景构建等。

SPL-1500

SAL-1500移动测量系统由南方测绘自主研发生产，测程长达1500m，测量速度高达200万点/秒，配备专业级飞行控制平台智航SF1650，作业时长可达50mins，能够轻松应对测绘、交通、林业、地灾、电力等行业的数据采集工作。

SAL-1500

此外，SAL-1500还根据任务需要可搭配车载平台、固定翼无人机载平台等。主要应用于电力巡检、地形采集、矿山测绘、断面采集、林业调查以及城市实景三维等。

SouthLidar Pro是一款集数据预处理和后处理于一体的点云数据处理软件，全中文操作界面，符合国家制图标准，拥有丰富的工具集，用于激光点云成果综合处理。

02测绘级激光雷达应用

南方测绘三维激光团队成立于 2008年，经过十余年的发展，已成为集研发、生产、产品销售、项目承接于一身的激光雷达解决方案供应商。团队现有数款自主研发的架站式、车载、机载激光雷达软硬件产品，坐拥国内最大的三维激光数据采集及处理团队，累计实施激光点云项目超1000个。

深耕三维激光测量领域的数年来，南方测绘三维激光依托集团遍布中国及海外的市场销售网络，为多行业用户提供三维激光扫描技术咨询、数据获取、数据处理等多方面的技术服务。据统计，立面类项目累计实施面积达到1000万平方米，机载类激光项目累计实施面积达到3万平方千米，道路采集类项目累计实施长度超过105万千米。

以深圳市罗湖区东门广场为例，南方测绘根据业主要求（提供建筑外立面图纸，计算整治部分的面积），根据地形图规划站点，每个建筑物扫描三个面（正、左、右）。高楼建筑则需将扫描仪架在高与被测物体的位置进行扫描。遮挡的围栏以及楼房需另外再设站点。

林区地形图采集项目，则充分体现了无人机载三维激光的效率优势。在云南省山区某林地测量项目中，常规倾斜模型不能准确获取密林区域地形高程数据，于是项目团队使用南方国产机载激光SAL-1500采集点云数据，生产倾斜摄影植被区域缺失的高精度林下地形数据。

 03激光雷达泛测绘应用

三维激光技术在支撑自然资源管理，服务生态文明建设方面发挥的重要作用测绘人应该比较熟悉。近年来，三维激光不断拓展应用外沿，在历史文化保护、自动驾驶（高精度电子地图）、智慧城市管理等领域发挥了越来越重要的作用。例如，车辆在无人驾驶状态下自主控制行驶、导航、监测周围环境，车路协同离不开语义丰富的道路信息，三维激光技术就可以支持路面快速采集和更新。

在历史测绘建档项目中，三维激光测量成果细节丰富，无接触测量等优势是其他测绘方式难以比拟的。

目前，南方测绘正在不断探索三维激光技术在传统测绘、新型测绘各种项目中的应用方案，取得了一定的成果。

为期2天的WGDC2023已经落幕，不同领域的各位专家共同带来了一场测绘创新知识盛宴，让人耳目一新。南方测绘将在创新之路上不断前行，实现时空地理信息信息价值，为测绘技术进步贡献力量。

审核编辑 ：李倩