【車載激光雷達系統在公路勘測中的應用】_公路勘測設備三維激光掃描儀-華測導航

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國道314線布倫口至紅其拉甫公路建設勘測項目
G314線,又叫喀喇昆侖公路、中巴國際公路、帕米爾公路,是一條連接中國西部與巴基斯坦的公路,是南疆地區通往塔什庫爾幹塔吉克自治縣和巴基斯坦等國的唯一通道,也是新疆8條國際大通道之一、交通運輸部規劃的西部開發公路大通道的重要組成部分,在國家和自治區路網中均占有重要地位。
國道314線布倫口至紅其拉甫公路建設項目,位于新疆維吾爾自治區克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿克陶縣、喀什地區塔什庫爾幹塔吉克自治縣境内。線路基本沿既有G314布設,起點位于布倫口水庫改建段終點(G314線樁号K1631+040)處,與G314線布倫口水庫改建段相連,終點位于中巴邊境國門(G314線樁号K1881+529)處,與中巴公路巴基斯坦段相接,路線走向總體呈南北走向,全長252.596公裡。
車載激光雷達系統在公路勘測中的應用,激光雷達應用于公路勘測的案例分享
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解決方案

一、項目概況

本項目隸屬國道314線布倫口至紅其拉甫公路建設項目BHSJ-1合同段(K1631+040K1680+000),路線長度43.560km。測區位于東經74°58′—74°56′,北緯38°39′—38°19′。項目地理位置圖如下:

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測區地理位置

項目要求平面坐标系統采用與1980西安坐标系相聯系的測區抵償面坐标系,中央子午線為75°,高程坐标系統:采用1985國家高程基準()期。

項目使用車載激光雷達系統,成功完成現有道路改擴建測繪數據采集,并快速生成相應成果數據, 滿足了G314線公路改擴建詳測與施工圖設計精度要求。

二、設備概況

AS-900多平台激光雷達系統,集成長距離、高精度激光傳感器和慣性導航系統,滿足不同環境下的測繪任務,外挂高分辨數字相機,提供正射影像與三維點雲的完美結合。設備可選直升機平台、無人機平台、車載平台、船載平台,實現空中與陸地數據的無縫對接,在保證精度的同時,大大提升了外業作業的效率。系統可廣泛應用于數字城管、數字城市、高精度1:500地籍測量、地形地理測繪、公路勘察設計、應急救災等領域。

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三、技術流程

    (1.)技術線路

激光雷達系統應用于公路勘測的技術路線展示圖,華測公路勘測應用方案分享

技術路線圖

      (2.)采集流程

激光雷達系統應用于公路勘測的采集流程展示圖,華測公路勘測應用方案分享

采集流程圖

      (3.)數據處理

           1.數據預處理

數據預處理主要包括POS解算、激光處理和坐标轉換。其中:POS解算生成PosT文件,可按時間輸出載體的位置、姿态信息;激光處理則對原始激光文件進行解碼,并對激光點坐标進行轉換,從而得到WGS-84坐标系下的LAS格式點雲;坐标轉換是根據用戶需求,将點雲成果轉換到工程獨立坐标系下。

激光雷達系統應用于公路勘測的數據預處理POS解算圖,華測公路勘測應用方案分享

POS解算

激光雷達系統應用于公路勘測的激光解析數據展示圖,華測公路勘測應用方案分享

激光處理

激光雷達系統應用于公路勘測的數據處理步驟展示圖,華測公路勘測應用方案分享

坐标轉換

    2.點雲後處理

點雲後處理包括點雲抽稀、噪點剔除、濾波分類等,數據通過精細分類後,剔除了植被點、噪聲點、建築物點等其他地物點,獲得精準的地面點,并提取出保留了地形特征點的高程點數據。

激光雷達系統應用于公路勘測的點雲後處理點雲抽稀展示圖,華測公路勘測應用方案分享

點雲抽稀

激光雷達系統應用于公路勘測的數據後處理地面點展示圖,華測公路勘測應用方案分享

地面點

激光雷達系統應用于公路勘測的點雲成果展示圖,華測公路勘測應用方案分享

點雲成果

     3.橫斷面提取


橫斷面提取是指根據地面點數據按樁号生成斷面,斷面上帶有對應點的高程信息。

激光雷達系統應用于公路勘測的橫斷面提取數據展示圖,華測公路勘測應用方案分享

橫斷面數據

四、技術優勢

在本項目中,利用華測AS-900多平台激光雷達系統車載模式進行G319沿線測繪數據采集,極大地提升了數據采集效率,項目實際作業裡程約40公裡(雙向80公裡),整體實施工期為3天。在快速作業、短時間内獲取海量點雲的同時,保證了最終數據成果的精度,完全滿足改擴建測繪成果的精度要求。本項目的成功實施,證明了利用激光雷達進行公路勘察測繪是一種高效率、高精度的方法,相比于傳統測量方式,基于激光雷達系統的道路勘測技術有着不可比拟的優勢,其安全高效、快速便捷的作業方式具有很大的應用前景!


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