解决方案

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HiScan船载三维激光移动测量系统在河道、库区测量中的应用

HiScan船载三维激光移动测量系统在河道、库区测量中的应用

项目背景
hiscan

  近年来,随着激光雷达的发展,三维激光扫描仪和移动测量系统也尝试被应用到河道测量中,它能对物体进行三维扫描,从而快速获取目标的高密度三维坐标,同时也是一种实时性、主动性、非接触、面测量的数据获取手段。

  测区位于中西部某市,以峡谷、山峰地形为主,两岸连绵的山峰高出江面700-800米左右,江面最狭处也超过100米宽。根据项目内容要求,综合考虑峡谷水道地形特征,以及两岸植被和生活、交通、控制、水位站、河段水位变幅等便利条件,选择G13-G14断面间的河段开展试验

项目需求及难点

  1、成果要求:获取测区大比例尺地形图,生成数字高程模型DEM,生成全景配准数据。

  2、项目难点:河道宽阔,水流湍急,峡谷地势变化大,两岸植被茂盛。

解决方案

  1.外业数据采集

  项目采用HiScan船载三维激光移动测量系统,该系统在载体移动过程中能快速获取姿态、三维点云和全景影像数据。航道测量的外业数据采集流程主要包括基站架设、IMU对齐、激光点云与全景照片采集等。

  2.内业数据处理

  内业处理首先采用Inertial Explorer解算软件进行后处理解算IMU迹位置姿态信息,再采用海达数云开发的数据融合软件进行激光数据融合,生成点云文件。经过点云噪点过滤、点云分类、影像与点云配准和数据格式转换等一系列预处理过程,将影像与点云进行配准。最终借助海达数云的点云处理软件HD_3LS_SCENE和HD PtVector,可以在基于激光点云和全景影像的基础上进行数字化测图,实现二维多段线、三维多段线及三维点的采集,方便河道地形图的生产。

成果展示

  1、大比例尺测图

  通过船载三维激光移动测量系统配套的内业测图软件可以加载浏览海量点云和全景数据,基于点云和全景加工采集地形要素,生产地形图成果数据,图为测图成果。

  

  2、DEM生成

  测区的激光点云在经过抽稀、降噪和过滤处理后,设置DEM网格大小为2m×2m,生成河道两岸准确的DEM模型,同时也可以将等高线和DEM晕渲图进行叠加显示。

  3、全景配准数据

  船载三维激光移动测量系统能够同时获取激光点云和全景影像数据,利用全景配准后的工程数据,可以基于全景影像进行地物量测,同时也方便直观地判读地物要素和进行地物类别属性的识别(如图所示)。

 

 

项目总结

  针对河道、库区测量中利用传统测绘手段作业效率低下、测图更新周期缓慢、不能及时反映航道两岸地形的变化、对快速测绘反应能力不足等问题,本文借助船载三维激光移动测量系统对测区水域进行数据采集,获取的点云规整且水边两岸的要素信息清晰齐全,完全可以满足DLG、DEM处理和各种地形分析,也可以应用点云和影像数据进行建模和模拟分析,充分显示海达数云HiScan船载三维激光移动测量系统具有高精度、高效率和成果丰富等特点,能较好地推广到河流、库区等水域的测量应用中。

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