以光速处理激光雷达

使用徕卡HxMap和云上的SolSpec引擎,SolSpec可以在很短的时间内交付信息。

作者:琳达达菲

激光雷达数据可能太好了。最新一代机载激光雷达传感器能够收集非常密集的点云,这些点云包含许多应用的关键信息;然而,处理和管理这些庞大的数据集对于初学者和缺乏资源投资于所需计算基础设施的公司来说是令人望而生畏的。长时间的处理会使整个工作流程陷入困境,并延迟最重要的步骤——分析数据并向客户提供可采取行动的情报,以支持决策。

航空激光雷达数据

索尔斯喀是一家地理空间数据收集、处理和分析公司,在地球科学的遥感应用方面拥有独特的专业知识。这家位于丹佛的公司最初主要为石油和天然气行业提供无人机采集和处理服务,但很快转向可扩展的空中战略,服务于广泛的客户。

2019年,SolSpec购买了一双徕卡TerrainMapper内置数码相机的线性模式激光雷达传感器,可以捕捉4波段数据(RGB和NIR),在比无人机更短的时间内覆盖更多的地面。安装在飞机上的系统飞得更高更快,有效地收集更广阔的区域,使其成为一个可扩展的工具,以适应不同的情况。平均而言,每平方米捕获20个点,一天就能产生1 TB高度精确的数据。

SolSpec销售和营销副总裁Seth Tribbey表示:“通过使用TerrainMapper收集更高密度的点,我们可以为客户提供更好的数据。“这转化为更有效的分析来支持正在做出的决策。”


高性能计算技术

在将传统的处理流程视为基于航空激光雷达数据的信息快速传递的障碍后,SolSpec意识到云提供了扩展多台机器以并行处理数据的机会。为了利用云近乎无限的计算能力,这家创新公司在高性能计算和机器学习主干上构建了SolSpec引擎。

徕卡HxMap,这是一个多传感器平台,旨在利用TerrainMapper数据的优势,具有一个开放的接口处理工作流,可适应云处理,这在业界是独一无二的。HxMap可以从单个工作站安装到具有数百个节点的高端群集环境,以实现大批量生产。可以使用许多命令行应用程序在不同的引擎中编排工作流,这些应用程序可以编写脚本以实现各种工作流,从而生成不同的输出产品。bob综合app下载

当部署在Amazon Web Services (AWS)云中的SolSpec引擎之上时,HxMap可以在压缩的时间框架内处理大量的航空数据。在Linux上部署HxMap到AWS云,使得SolSpec能够快速扩大数据处理能力。该公司将大型机载激光雷达数据集的处理速度提高了60倍,从而降低了后处理成本,并缩短了向客户交付数据的时间。此外,通过在SolSpec引擎中构建决策准备分析,SolSpec显著减少了激光雷达数据的“决策时间”。

Tribbey说:“Hexagon在接受新技bob体育报道术方面表现出的灵活性以及与我们合作的意愿是我们合作的主要动力。”。“我们已经实现了专有TerrainMapper格式的自动化,获取了核心库,并对其进行了调整,使其能够在云引擎上运行。与传统提供商相比,这种结构允许我们在很短的时间内从原始波形数据到点云再到地形模型。”

SolSpec地质灾害分析系统建立在机器学习的基础上,对15000个历史滑坡进行培训,以在数字地形模型中识别滑坡特征,即使在植被覆盖的地区也是如此。由索尔斯派克提供。

实际的应用程序

SolSpec的一个旗舰产品是路权(ROW)完整性管理。管道运营商经常要应对可能导致管道破裂和服务中断的滑坡和侵蚀等环境条件。如果有一个厚厚的树冠遮蔽了幻灯片活动,就很难识别问题。TerrainMapper有效地穿透树冠来收集高密度的点云,这些点云包含了大量的细节。在对云中的数据进行处理后,机器学习算法被用于识别冠层中的危险,从而更快地提醒客户潜在的问题。

同样,SolSpec的植被管理解决方案高度依赖于丰富、高密度的点云,并结合来自TerrainMapper的高分辨率4波段光谱数据。通过利用光谱和结构数据,SolSpec数据科学家开发了算法,可以检测植被在哪里侵占了电线,预测野火风险,识别湿地,分类植被类型以评估开垦活动,以及许多其他应用。

Tribbey说:“我们将TerrainMaper的数据收集与HxMap的处理完美结合起来。”。“这使我们能够利用AWS上几乎无限的计算能力,以难以置信的速度提供信息。”

SolSpec的地表水文分析模型通过高分辨率数字地形模型对水文能量和地表流进行建模,以准确识别侵蚀问题。由索尔斯派克提供。


精简激光雷达价值链

SolSpec的最终目标是将航空数据转化为可操作的风险分析、决策支持和预测模型。通过将航空数据和项目特定数据与机器学习工具相结合,SolSpec比其他供应商更快地生成全面的现场情况报告。

激光雷达项目大约一半的成本用于获取数据,另一半用于处理数据。传统供应商可能需要30小时在办公室处理3平方英里的数据(20 ppsm, QL1),而SolSpec引擎在云计算中只需20分钟就可以完成同样的工作。在超快的SolSpec引擎上使用HxMap处理是一个关键的竞争优势,以支持时间敏感的决策。

Tbob体育报道ribbey继续说道:“Hexagon是我们作为合作伙伴的明显选择,因为它在航空激光雷达行业享有声誉。“它的传感器和软件非常可靠,效果非常好。”

云计算处理和机器学习算法自动化分析的综合时间节省增加了激光雷达数据的价值,并扩大了其在各种市场的用处。

Tribbey解释道:“SolSpec帮助客户识别、测量、确定优先级并监控基础设施中最常见的环境威胁。”“通过更快地处理、管理数据、运行分析,并为客户提供所需的答案,我们简化了整个激光雷达价值链。这使得我们的客户能够快速做出关于侵蚀、地质灾害、植被、侵蚀、结构以及更多规模的决策。”

徕卡TerrainMapper

徕卡TerrainMapper最新一代线性模式激光雷达传感器
徕卡TerrainMapper最新一代线性模式激光雷达传感器