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道路改扩建
随着社会经济的快速发展,交通运输量的日益增长,高速公路路网承载空间日趋饱和。高速公路扩容改造是目前解决路网压力的有效方式之一。应用三维激光技术可以在不影响交通通行的情况下,快速获取道路及其附属设施的点云数据和影像,生成横、纵断面及地形成果,为高速公路改扩建勘测设计提供技术支撑。
道路改扩建
随着社会经济的快速发展,交通运输量的日益增长,高速公路路网承载空间日趋饱和。高速公路扩容改造是目前解决路网压力的有效方式之一。应用三维激光技术可以在不影响交通通行的情况下,快速获取道路及其附属设施的点云数据和影像,生成横、纵断面及地形成果,为高速公路改扩建勘测设计提供技术支撑。
  • 项目背景
  • 解决方案
  • 方案优势
          随着社会经济的快速发展,交通运输量的日益增长,高速公路路网承载空间日趋饱和。高速公路扩容改造是目前解决路网压力的有效方式之一。应用三维激光技术可以在不影响交通通行的情况下,快速获取道路及其附属设施的点云数据和影像,生成横、纵断面及地形成果,为高速公路改扩建勘测设计提供技术支撑。
  基于高速公路改扩建的技术要求,采用车载与机载激光测量系统相结合方式进行测量(以下简称车载系统和机载系统)。
  采用车载系统快速获取路面高密度的点云数据,成果精度在5cm以内;然后按一定的间距布设水准点,通过水准点进行高程精化,从而得到平面5cm、高程2cm的三维点云数据。
  路面以外待测范围采用机载系统进行采集,成果精度可以达到15cm以内,满足1:2000测图要求,在高差变化大和植被覆盖的区域数据获取能力远高于传统航测。利用专业的数据成图软件,基于点云数据和高清影像完成道路纵横断面、道路带状地形图等专题测绘。
 
  (一)采用设备
  1.ARS-1000机载激光测量系统
  激光发射频率:最大75万点/秒
  角分辨率:0.001°
  扫描速度:最大200线/秒
  测量距离:1350m@60%;820m@20%
  系统精度:15cm@500m
  2.HiScan-Z 车载激光测量系统
  测量距离:119m
  激光发射频率:101万点/秒
  角分辨率:0.0088°
  全景分辨率:7500万像素
  系统精度:5cm@100m
  扫描速度:最大200线/秒

  项目案例
  1. 采集数据
  HiScan-Z车载系统采集路面的点云数据,在应急车道按一定距离布设水准点,参与点云数据高程精化,最终得到高精度的点云数据,生成公路横纵断面图。
  ARS-1000机载系统采集道路中心线两侧范围内250m的点云数据和正射影像。
  2. 布设验证点
  沿路面布设了验证点,测量其平面坐标和水准高程,然后在点云数据中提取对应的特征点坐标,检核车载系统的成果精度。从表1可知,点云数据平面精度优于5cm,高程精度优于2cm。
  在测区均匀选取特征点,然后在机载系统采集的点云数据中,通过线交汇的方式提取相应的坐标值进行精度比对。从表2可知,点云数据平面和高程精度优于15cm。
  3. 生成3D成果
  基于双系统获取的点云和影像数据,可以快速生成3D成果。
      三维激光技术相比传统测量技术具有效率高、点云密度大、测量精度高、外业工作量少等优势。基于车载和机载的双系统测量模式,实现双系统间的优势互补,可有效解决车载激光测量系统在边坡以外的测量盲区和机载激光系统难以满足公路路面测量精度要求的双重问题。双系统综合应用法不仅可以满足高速公路改扩建的技术要求,而且可使工作效率得到显著提升。
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