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激光雷达扫描

车载激光雷达系统在公路改扩建勘测中的应用

华测导航 6月7日
项目背景
国道314线布伦口至红其拉甫公路建设项目,位于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县、喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县境内。线路沿G314布设,起点位于布伦口水库改建段终点(G314线桩号K1631+040)处,与G314线布伦口水库改建段相连,终点位于中巴边境国门(G314线桩号K1881+529)处,与中巴公路巴基斯坦段相接,路线总体呈南北走向,全长252.596公里。
项目名称
国道314线布伦口至红其拉甫公路建设勘测项目
测量要求
本项目隶属国道314线布伦口至红其拉甫公路建设项目BHSJ-1合同段(K1631+040~K1680+000),路线长度43.560km。测区位于东经74°58′—74°56′,北纬38°39′—38°19′。项目地理位置图如下:

测区地理位置

项目要求平面坐标系统采用与1980西安坐标系相联系的测区抵偿面坐标系,中央子午线为75°,高程坐标系统:采用1985国家高程基准(Ⅱ)期。
项目难点
* 高海拔严寒地区
* 传统方式作业效率低下
* 需求人工多,作业成本高
解决方案
项目使用华测AS-900H多平台激光雷达系统进行G319沿线测绘数据采集,极大地提升了数据采集效率,项目实际作业里程约40公里(双向80公里),整体实施工期为3天。在快速作业、短时间内获取海量点云的同时,保证了最终数据成果的精度,完全满足改扩建测绘成果的精度要求。
系统介绍
AS-900H多平台激光雷达系统
项目优势

1.效率显著提升

相比传统方式,每天采集100公里道路数据,作业效率提升5-7倍,外业人员只需2人,内业软件自动化处理程度高达80%,由于作业效率提升、人力投入的下降,综合成本下降4-5倍。

2.成果可视化加强

高精度与高密度的点云数据配合全景影像,在保证高程点精度的同时,也可以用影像辅助分辨道路地物特征及道路两侧的地形。

3.操作简易

简单易学的道路线、横断面提取软件,基本全自动提取道路信息,不需要太多人工复杂操作。
外业测量
数据处理
数据预处理主要包括POS解算、激光处理和坐标转换。其中:POS解算生成PosT文件,可按时间输出载体的位置、姿态信息;激光处理则对原始激光文件进行解码,并对激光点坐标进行转换,从而得到WGS-84坐标系下的LAS格式点云;坐标转换根据用户需求,将点云成果转换到工程独立坐标系下。
点云后处理
点云后处理包括点云抽稀、噪点剔除、滤波分类等,数据通过精细分类后,剔除了植被点、噪声点、建筑物点等其他地物点,获得精准的地面点,并提取出保留了地形特征点的高程点数据。
  • 点云抽稀

  • 地面点

  • 点云成果

成果展示
根据道路点云的反射强度信息,可自动提取出道路线。
  • 道路线提取

横断面提取是指根据地面点数据按桩号生成断面,断面上带有对应点的高程信息。
  • 道路横断面提取

  • 路面点提取

展望
要想富先修路,应对经济快速增长的需求,改善交通促进交流成为了首当其冲的要事,这样就面临着大量新修公路或者已有旧路的改扩建。使用车载激光雷达系统快速进行公路沿线的勘测,海量点云数据应用于路线的设计规划,相较传统方式大大提高了测量的效率,缩短建设施工周期。随着中国公路建设的不断加速,车载激光雷达系统也必将有着更加广泛而普及的应用。

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