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机载激光测量系统在铁路勘测设计中的应用

2018 / 11 / 16
在铁路勘测设计的定测阶段,横断面测量工作任务较为繁重,目前采用传统航测手段测量横断面仅适用于植被稀疏的平坦、微丘地区,而激光雷达技术采用主动激光测量,具有穿透的特性,在植被茂盛的树林、深沟沟底等环境下,也可以很好的获取数据。通过分类后的地面点数据建立数字地面模型,能够快速提取所需横纵断面,可以节省大量的时间和人力,大幅提高工作效率。
一、项目概况
项目概况:作业区域为高山区域,线路长度8.7公里,该区域地势起伏较大,高差大于1000米,植被非常茂密。
项目需求:短时间内完成数据采集、点云数据处理、地表点分类、横纵断面数据生产。
 
图1 采集区域现场情况
 
图2:采集区域点云
二、设备一览表
ARS-1000L机载激光测量系统以大载荷旋翼无人机或直升飞机为载体,一体化集成高精度激光扫描仪、GNSS定位系统、IMU惯性导航系统等传感器,以自主知识产权时间同步技术和一体化传感器集成技术为支撑,同步获取三维激光点云和定位定姿数据,具有集成度好、重量轻、操控易、精度高、作业效率高等特点,可以广泛应用于地形测绘、道路勘测、海岸带测绘、考古调查与测绘等领域。
 
图3:ARS-1000L机载激光测量系统
 
表1:ARS-1000L机载激光测量系统参数表
三、作业流程
(1)航线规划
 
图4:航线规划
(2)数据采集
 
图5:数据采集现场
(3)数据处理
在飞行数据采集结束后,首先在姿态解算软件中导入地面基准站采集的静态数据进行轨迹数据解算,再使用数据融合软件将轨迹数据和原始点云文件融合出三维点云数据。
 
图6:轨迹解算
 
图7:点云融合
利用点云处理软件对三维点云数据实现植被、建筑物等非地表点的过滤。
 
图8:过滤前点云
 
图9:过滤后地表点云数据
四、成果展示
(1)数据成果
 
图10:地表数据分类提取成果
 
图11:横断面成果
 
图12:纵断面成果
(2)成果精度验证
 
图13:精度比对表
(3)作业效率
 
表2:效率统计表

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