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泰來(lái)三維|機(jī)載長(zhǎng)測(cè)程激光雷達(dá)公路改擴(kuò)建高精度測(cè)量,不上道也能一“掃”到位

發(fā)布時(shí)間:2024-01-25   來(lái)源:泰來(lái)三維   訪問(wèn)量:2531

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為了應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的交通需求,提升高速公路的通行能力,加快早期已建成的高速公路擴(kuò)容改造,加大國(guó)省干線公路的改建力度,已經(jīng)成為當(dāng)前公路交通建設(shè)的核心工作。但目前常用的公路改擴(kuò)建測(cè)量方案難以滿足需求且存在系列問(wèn)題,對(duì)此華測(cè)提出了高效、完整的應(yīng)對(duì)方案,從道路改擴(kuò)建測(cè)量痛點(diǎn)出發(fā),通過(guò)實(shí)際案例和數(shù)據(jù)成果為大家展開(kāi)分享。

01、公路改擴(kuò)建測(cè)量難點(diǎn)

現(xiàn)有高速公路改擴(kuò)建測(cè)量主要使用RTK、全站儀等測(cè)量方法,需要上道測(cè)量,時(shí)間受限,存在人員安全問(wèn)題;且采集的數(shù)據(jù)不全,需要多次采集,效率低。

采用車載激光雷達(dá)的測(cè)量方法,仍然需要上道,道路兩側(cè)的邊坡、溝坎,被圍欄崗?fù)ふ趽醯鹊胤綊呙璨坏剑瑳](méi)辦法一次采集到位。

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 RTK公路測(cè)量                               車載公路測(cè)量

02、華測(cè)高效應(yīng)對(duì)方案
華測(cè)大黃蜂無(wú)人機(jī)BB4搭載AA15機(jī)載長(zhǎng)測(cè)程激光雷達(dá)公路改擴(kuò)建測(cè)量方案,既不上道,也能一“掃”到位,同時(shí)還能一次采集獲取完整的道路及附屬構(gòu)筑物真實(shí)點(diǎn)云及影像數(shù)據(jù)。

華測(cè)自研的三維數(shù)據(jù)智能解算軟件CoPre,可以基于標(biāo)靶點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)云糾正和平差提高點(diǎn)云精度,滿足改擴(kuò)建公路的精度要求。標(biāo)靶點(diǎn)布設(shè)在高速公路外圍,避免人員上道測(cè)量。

搭配華測(cè)自研三維數(shù)據(jù)成果智能生產(chǎn)軟件CoProcess,進(jìn)行地面點(diǎn)自動(dòng)濾波,提取道路標(biāo)線邊線,快速生成橫縱斷面。整套方案外業(yè)可控性高,內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)精度高,具有高效、完整的特點(diǎn)。

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BB4無(wú)人機(jī)搭載AA15測(cè)量作業(yè)

接下來(lái),我們以某地部分高速路段改擴(kuò)建測(cè)量為例,為大家介紹作業(yè)流程和數(shù)據(jù)成果及應(yīng)用。

03、公路改擴(kuò)建案例
項(xiàng)目概況

測(cè)區(qū)為兩條單向6公里的帶狀公路,需要將每條道路擴(kuò)寬,分別增加1條車道來(lái)改善車輛運(yùn)行狀況。

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道路現(xiàn)狀

作業(yè)流程

01、布設(shè)標(biāo)靶

布設(shè)標(biāo)靶是公路改擴(kuò)建測(cè)量很重要的一環(huán),在道路兩側(cè)50m內(nèi)布設(shè)標(biāo)靶,相鄰標(biāo)靶點(diǎn)的間距控制在200m以內(nèi),標(biāo)靶板45°朝向航線,標(biāo)靶點(diǎn)使用定制標(biāo)靶板,以保證較好的掃描效果。

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標(biāo)靶板布設(shè)點(diǎn)位示意

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布設(shè)標(biāo)靶

02、數(shù)據(jù)采集

使用BB4搭載AA15飛行一個(gè)架次約30min(速度7m/s)完成6Km帶狀數(shù)據(jù)采集。AA15機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,其獨(dú)特的性能設(shè)計(jì),將測(cè)量光束從三個(gè)不同的方向連續(xù)對(duì)地掃描,獲取高密度、更完整的地面點(diǎn)云。對(duì)比RTK、車載掃描方式,不用上道測(cè)量,一次采集即可獲取多種傳感器數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)影像與點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合,提高外業(yè)效率,保證人員安全。

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安裝設(shè)備

AA15機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)最大可發(fā)射每秒200萬(wàn)點(diǎn),75°視場(chǎng)角激光發(fā)射能量更集中,點(diǎn)云利用率高,極大提高點(diǎn)云成果密度,非常適合高精度的道路要素提取應(yīng)用。150m重復(fù)測(cè)距精度5mm,最大程度保證測(cè)量精度。對(duì)比RTK,AA15能高精度還原道路構(gòu)筑物特征。

03、點(diǎn)云解算

1)基于標(biāo)靶點(diǎn)布設(shè)提高點(diǎn)云精度

無(wú)需輸入復(fù)雜參數(shù),使用華測(cè)三維數(shù)據(jù)智能解算軟件CoPre進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)一鍵化處理,通過(guò)點(diǎn)云糾正和平差功能,提高解算后點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精度。

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標(biāo)靶掃描效果


機(jī)載點(diǎn)云數(shù)據(jù)掃描清晰可靠,可以進(jìn)行精確擬合刺點(diǎn),糾正原始點(diǎn)云數(shù)據(jù),路面激光點(diǎn)云的絕對(duì)精度達(dá)到2cm,滿足公路改擴(kuò)建的精度要求。點(diǎn)密度與車載點(diǎn)云相當(dāng),能準(zhǔn)確反映道路及附屬構(gòu)筑物真實(shí)情況,為數(shù)據(jù)提取及管理提供有效支撐。

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點(diǎn)云高程中誤差1.5cm,符合2cm精度要求

2)公路及附屬構(gòu)筑物數(shù)據(jù)完整,一次采集到位

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測(cè)區(qū)點(diǎn)云

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路面點(diǎn)云,道路標(biāo)線清晰

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路邊環(huán)境點(diǎn)云,對(duì)比車載數(shù)據(jù)采集更全

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路側(cè)涵洞點(diǎn)云

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路中間排水溝點(diǎn)云

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路中間排水溝剖面


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電線交跨段點(diǎn)云
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電線交跨段剖面


04、成果應(yīng)用

01、自動(dòng)濾波處理

選擇測(cè)區(qū)地形,用CoProcess內(nèi)置自適應(yīng)地面點(diǎn)濾波算法,進(jìn)行地面點(diǎn)自動(dòng)濾波。

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一鍵自動(dòng)濾波處理


02、道路要素提取

CoProcess智能要素提取模塊,支持道路實(shí)線、虛線的快速追蹤提取,可自動(dòng)獲取線寬及線類型參數(shù),追蹤提取率及類型識(shí)別準(zhǔn)確率優(yōu)于90%。

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道路標(biāo)線,邊線提取

03、道路斷面快速生成

與傳統(tǒng)RTK不同,點(diǎn)云對(duì)地面細(xì)節(jié)描繪更豐富的同時(shí),也為手工繪制斷面增加了工作量。但通過(guò)華測(cè)自研三維數(shù)據(jù)成果智能生產(chǎn)軟件CoProcess,可以直接導(dǎo)入設(shè)計(jì)文件,自動(dòng)生成橫縱斷面,并根據(jù)點(diǎn)云的信息自動(dòng)生成橫縱斷面。在一些特殊地形,如道路邊的溝坎,也可以支持人工手動(dòng)編輯。在斷面生成好后,可以直接導(dǎo)出設(shè)計(jì)需要的斷面格式或者CAD圖形,直接提交成果。

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斷面效果,原始點(diǎn)云

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斷面效果,地面點(diǎn)

本期小結(jié)

華測(cè)BB4搭載AA15機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量作業(yè),作為一種先進(jìn)的集成測(cè)量技術(shù),能有效解決傳統(tǒng)RTK公路改擴(kuò)建測(cè)量周期長(zhǎng)、上道安全性問(wèn)題。同時(shí)對(duì)比車載激光雷達(dá)測(cè)量可實(shí)現(xiàn)一次獲取完整的、滿足2cm精度需求的點(diǎn)云數(shù)據(jù),一次“掃”到位。整個(gè)項(xiàng)目投入2人即可保質(zhì)保量完成,外業(yè)飛行一個(gè)架次30min采集到包含車道、道路附屬構(gòu)筑物、交跨電力線等完整數(shù)據(jù),不用補(bǔ)測(cè)也無(wú)需上道。

伴隨華測(cè)自研的CoPre、CoProcess等高度自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理軟件,內(nèi)業(yè)1人即可處理一鍵解算、點(diǎn)云糾正、自動(dòng)濾波、道路標(biāo)線邊線提取,道路橫縱斷面快速生成等復(fù)雜成果,整體數(shù)據(jù)處理水平和處理效率有極大提升。軟件成熟度高,已在多家交通行業(yè)用戶單位應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目生產(chǎn),后續(xù)我們將持續(xù)創(chuàng)新突破,研發(fā)更多適用于各行業(yè)生產(chǎn)的新功能,解決行業(yè)難題和痛點(diǎn),進(jìn)一步為客戶降本增效。


注釋:

*本頁(yè)面所列出的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值均為理論值或華測(cè)導(dǎo)航測(cè)試人員在特定受控測(cè)試環(huán)境下測(cè)得值(請(qǐng)見(jiàn)各項(xiàng)具體說(shuō)明),實(shí)際使用中可能因產(chǎn)品個(gè)體差異、固件版本、使用條件、使用方式和使用環(huán)境等不同使得結(jié)果或有不同程度的差異,請(qǐng)以實(shí)際使用的情況為準(zhǔn)。

**為提供盡可能準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息、參數(shù)數(shù)值,華測(cè)導(dǎo)航可能實(shí)時(shí)對(duì)本頁(yè)面的文字表述、參數(shù)數(shù)值等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和修正,以求與實(shí)際產(chǎn)品性能、規(guī)格等信息相匹配。由于產(chǎn)品批次和生產(chǎn)供應(yīng)因素等實(shí)時(shí)變化,如卻有必要進(jìn)行前述修改和調(diào)整的,恕不專門通知,請(qǐng)以官網(wǎng)實(shí)時(shí)信息為準(zhǔn)。


注:本文轉(zhuǎn)載自 上海華測(cè)導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司公眾號(hào):華測(cè)服務(wù) 如侵聯(lián)刪




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