此次道路縱橫斷面測量項(xiàng)目位于安徽省境內(nèi)，需要對(duì)一段4.8公里長、4米寬的一條防汛大堤，按照設(shè)計(jì)斷面圖進(jìn)行縱橫斷面測量，且高程精度要求中誤差10厘米以內(nèi)。
▲作業(yè)區(qū)的防汛大堤
根據(jù)測區(qū)實(shí)際情況，客戶采用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行斷面測量，使用硬件為智喙PM-1500機(jī)載激光測量系統(tǒng)+Long150六旋翼無人機(jī)，同時(shí)配備了中海達(dá)RTK、地面工作站、安徽省CORS賬號(hào)各一個(gè)，以及電池若干組。
▲Long150六旋翼無人機(jī)搭載智喙PM-1500機(jī)載激光測量系統(tǒng)
項(xiàng)目使用的智喙PM-1500機(jī)載激光測量系統(tǒng)擁有1500m超遠(yuǎn)測距能力，通過搭載在無人機(jī)平臺(tái)，可以無懼測區(qū)地物高落差，在實(shí)現(xiàn)大面積快速作業(yè)的同時(shí)，保障了測量人員的安全。此外，智喙PM-1500機(jī)載激光測量系統(tǒng)擁有最高4次回波，可以穿透植被反饋地表信息，解決了測區(qū)被植被覆蓋的地表信息測量難題。
1.外業(yè)數(shù)據(jù)采集
根據(jù)測區(qū)的地形起伏，該環(huán)節(jié)按航線規(guī)劃、飛行前準(zhǔn)備、飛行過程、回收過程等步驟依次推進(jìn)，對(duì)防汛大堤進(jìn)行測量。作業(yè)人員操控Long150六旋翼無人機(jī)搭載智喙PM-1500機(jī)載激光測量系統(tǒng)用一個(gè)架次，耗時(shí)30分鐘完成了外業(yè)數(shù)據(jù)采集的工作，獲得了防汛大堤高精度激光雷達(dá)點(diǎn)云和高分辨率影像數(shù)據(jù)。
▲設(shè)備安裝
2.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
①激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
使用中海達(dá)數(shù)據(jù)融合軟件對(duì)激光點(diǎn)云進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，流程如下：
1）原始數(shù)據(jù)下載到本地。通過網(wǎng)線將飛機(jī)上的激光原始數(shù)據(jù)和GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及基準(zhǔn)站GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)下載到本地計(jì)算機(jī)上。
2）基站GNSS數(shù)據(jù)、流動(dòng)站GNSS數(shù)據(jù)和慣導(dǎo)IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合結(jié)算。通過飛機(jī)上衛(wèi)星的GNSS數(shù)據(jù)、IMU慣導(dǎo)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)站GNSS數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合解算得到高精度位置信息和高精度姿態(tài)信息。
▲聯(lián)合結(jié)算結(jié)果
3）解算點(diǎn)云數(shù)據(jù)。通過高精度位置、高精度姿態(tài)和原始未處理點(diǎn)云聯(lián)合解算出擁有絕對(duì)投影坐標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
▲解算后點(diǎn)云數(shù)據(jù)成果
▲解算后點(diǎn)云數(shù)據(jù)成果
4）航線導(dǎo)入，檢查點(diǎn)云質(zhì)量。通過檢查，激光點(diǎn)云成功穿透了植被，有效測量地面信息，且平面密度在200點(diǎn)每平方米。
▲點(diǎn)云密度圖
▲點(diǎn)云成果圖
②點(diǎn)云分類
點(diǎn)云通過算法進(jìn)行地面點(diǎn)云分類處理，其中地面點(diǎn)空洞地區(qū)為房屋，然后建立數(shù)字高程模型。
▲部分地面點(diǎn)云通過高程渲染瀏覽
▲部分地面點(diǎn)云建立的數(shù)字高程模型
③生成縱橫斷面圖
在生成縱橫斷面圖之前，需要通過已知道路中心線和樁號(hào)調(diào)整路線前進(jìn)方向，以及拾取中樁位置坐標(biāo)。之后，使用道路中線DWG格式文件，DEM數(shù)字高程模型TIF32位，中樁坐標(biāo)位置導(dǎo)入到道路DEM橫縱斷面自動(dòng)提取程序。在程序參數(shù)設(shè)置中，起始累距為起點(diǎn)的樁號(hào)；邊線偏距為以中樁點(diǎn)位置左偏，右偏各70米。最后，縱橫斷面圖文件通過緯地道路軟件進(jìn)行自動(dòng)化矢量圖出圖。
▲縱橫斷面矢量化圖形
▲縱橫斷面矢量化圖形
通過Terrasolid軟件將dxf圖形和地面分類點(diǎn)云放在同一平臺(tái)顯示，并通過軟件命令將矢量圖形附和在點(diǎn)云類的數(shù)字高程模型上，得到了整段道路的縱橫斷面成果圖，且高程精度優(yōu)于10厘米，滿足項(xiàng)目精度要求?？v橫斷面測量成果得到了客戶的認(rèn)可，肯定機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在工作效率和人員安全保障方面比傳統(tǒng)測量方式更有優(yōu)勢。
▲縱橫斷面成果圖
▲縱橫斷面成果圖
頂部