解決方案
始終致力于高精度三維激光系列產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用服務(wù)與產(chǎn)業(yè)化,為用戶提供多行業(yè)、全場景解決方案。
車載與機載三維激光測量系統(tǒng)在高速公路改擴建中的綜合應(yīng)用
隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市的快速擴張,以及交通運輸量的日益增長,高速公路路網(wǎng)承載空間日趨飽和。相比新建公路,改擴建項目的建造、占地成本相對較低,是目前解決路網(wǎng)壓力的有效方式之一。高速公路改擴建是一項較為復雜的工程項目,在設(shè)計施工前,需要對原有公路及兩側(cè)一定帶寬范圍內(nèi)的地形地貌進行詳細勘測。
華中地區(qū)某高速公路計劃進行擴容升級,需要獲取沿線公路30km及中心線兩側(cè)250m范圍的3D成果(DEM、DOM、DLG)。公路路面測量精度要求平面5cm,高程2cm;路面以外區(qū)域滿足1:2000地形圖測量要求。
項目需求及難點
1)項目需求:
本項目需要獲取公路30km及中心線兩側(cè)250m范圍的3D成果(DEM、DOM、DLG);公路路面測量精度要求平面5cm,高程2cm;路面以外區(qū)域滿足1:2000地形圖測量要求。
2)項目難點:
僅基于車載激光測量或機載激光測量中單一的三維激光測量系統(tǒng)在高速公路改擴建中仍有一定的局限性。車載激光移動測量系統(tǒng)對道路邊坡外側(cè)區(qū)域存在一定的測量盲區(qū),而機載激光移動測量系統(tǒng)相比車載,其測量精度較低,需要有更嚴苛的作業(yè)規(guī)范要求。
解決方案
為滿足改擴建中路面測量的技術(shù)要求,本項目采用車載與機載激光移動測量系統(tǒng)相結(jié)合的雙系統(tǒng)測量的方式,對高速公路及兩側(cè)一定帶寬范圍內(nèi)的地形地貌進行詳細勘測。
車載與機載激光移動測量雙系統(tǒng)的技術(shù)路線如圖所示。
高速公路內(nèi)部采用HiScan-R車載激光移動測量系統(tǒng)快速獲取道路路面高密度的點云數(shù)據(jù)。
高速公路兩側(cè)帶寬采用ARS-1000L機載激光移動測量系統(tǒng)進行點云數(shù)據(jù)采集,其在高差變化大和植被覆蓋的區(qū)域數(shù)據(jù)獲取能力遠高于傳統(tǒng)航測。
數(shù)據(jù)成果
1)精度驗證
本項目沿公路路面布設(shè)了128個驗證點,測量其平面坐標和水準高程,然后在點云數(shù)據(jù)中提取對應(yīng)的特征點坐標,檢核車載激光移動測量系統(tǒng)的成果精度。從表1可知,點云數(shù)據(jù)平面精度優(yōu)于5cm,高程精度優(yōu)于2cm。

表1 車載激光移動測量系統(tǒng)精度驗證表
在測區(qū)均勻選取90個特征點,然后在機載激光移動測量系統(tǒng)采集的點云數(shù)據(jù)中,通過線交匯的方式提取相應(yīng)的坐標值進行精度比對。從表2可知,點云數(shù)據(jù)平面和高程精度優(yōu)于15cm。

表2 機載激光移動測量系統(tǒng)精度驗證表
綜上,雙系統(tǒng)測量模式能夠滿足高速公路改擴建項目的測量精度要求。
2)測繪成果
基于雙系統(tǒng)獲取的點云和影像數(shù)據(jù),可以快速生成3D成果。

項目總結(jié)
基于車載激光移動測量系統(tǒng)和機載激光移動測量系統(tǒng)的雙系統(tǒng)測量模式,實現(xiàn)雙系統(tǒng)間的優(yōu)勢互補,可有效解決車載激光移動測量系統(tǒng)在邊坡以外的測量盲區(qū)和機載激光移動系統(tǒng)難以滿足公路路面測量精度要求的雙重問題,使工作效率得到顯著提升。
在測區(qū)均勻選取90個特征點,然后在機載激光移動測量系統(tǒng)采集的點云數(shù)據(jù)中,通過線交匯的方式提取相應(yīng)的坐標值進行精度比對。從表2可知,點云數(shù)據(jù)平面和高程精度優(yōu)于15cm。




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