车载激光扫描技术在公路测量中的应用
摘要：传统的公路测量工程主要采用水准仪、全站仪或RTK等测量方法联测
得到数据。针对传统测量方法工作量大,效率低、干扰正常交通秩序等问题,采用
车载激光扫描测量系统，可快速获得路面点坐标信息及道路两侧情况。本文结
合项目实际,阐述了车载激光扫描技术的基本原理和作业技术流程，通过在公路
测量的应用,分析了数据采集和处理中的关键技术,并通过点云数据提取获得符合
精度要求的目标点的坐标和高程。
关键词：车载；激光扫描技术；公路测量；
一、车载激光扫描技术的工作原理及特点
1.1工作原理
车载激光扫描系统是将三维激光扫描仪、导航定位系统和惯导系统联合使用，实现对动态扫描快速定位的测量系统。其工作原理是车辆在移动过程中,GPS测量
记录扫描仪运行轨迹在世界坐标系中的实时位置;激光扫描仪则记录目标的大小、形态和距离;惯导系统则计算扫描仪的运行姿态;然后利用时间和空间上的检校信息,通过统一的地理参考和解析处理实现动态实时的获取目标点三维坐标信息的
功能。
车载激光扫描系统主要由以下几部分组成:三维激光扫描仪、GNSS天线、高
精度IMU、电子转台、里程计、线阵相机和笔记本电脑;三维激光扫描仪﹑相机和
惯导系统固定在电子转台上,里程计安装在车辆的轮胎上。
1.1.1车载激光扫描系统实现技术同步
车载多传感器同步技术是车载激光扫描技术的重中之重。首先通过同步控制
软件将各组件开始数据采集的时间相统一;然后采集数据时以流动站卫星定位接
收机的时间为标准,GPS 向激光和惯导系统不断地发秒脉冲与此同时激光与惯导
系统向卫星定位接收机的I\O口打标,这样就能将激光和惯导系统采集到的数据
贴上世界协调时的标签,而激光发出的秒脉冲可以通过电子转台和线阵相机的控制及来实现时间上的同步。
1.1.2 GPS和 IMU相辅相成
GPS可以提供非常准确的位置,有着较高的稳定性。虽然利用GPS 差分定位技术可以得到厘米级的精度，但由于大型的构建筑物的遮挡或多路径效应,经常会遇到一直处于浮动状态、定位精度差的情况。惯导系统却具备在不良环境中能够实现平稳输出的优点,其有较高的稳定性,缺点是伴随着时间积累,导航精度下降。
1.1.3点云数据的匹配融合
惯导系统不但可以提供三维激光扫描系统的姿态信息，还可以提供较为精确的定位信息,从而求出各个扫描点的偏移坐标，再将偏移坐标和扫描车的瞬时大地坐标两两相加，就可以获取扫描点在大地坐标下的坐标值了。在扫描时刻扫描点的单点坐标,按照扫描点的空间姿态﹐去跟扫描仪获取的距离参数和角度参数进行匹配,就可以推算得到激光点云数据,而且将融合后的三维激光点云数据和线阵相机所获取的物体的纹理数据再一次进行融合,就能得到真彩色的激光点云数据。
1.2车载激光扫描技术的特点
(1)高精度。能够提供高达6cm的测量精度﹔
(2)高效率。可快速大量采集空间点信息,可风雨无阻地作业,项目时间大幅缩减;
(3)低强度。人员仅需要操作笔记本电脑,避免日晒雨淋,大量外业工作转至内业;
(4)数据获取自动化。车载激光扫描系统各传感器相辅相成,再加上成熟配套软件,获取数据安全可靠,自动化程度高;
(5)数据获取可视化。获取的点云数据可以全面地反映地形或地貌的表面特征,更加准确、直观,一目了然。
二、公路测量中车载激光扫描技术的应用
2.1项目背景
以某县2条地形地貌和长度基本相同的县级道路为例，分析车载激光扫描测
量系统在海拔较高的复杂地形中作业的效率和精度指标。道路X1的长度约150km，道路X2的长度约为147.6km。使用传统测量技术测量道路X1，使用新型车载激
光扫描技术测量道路X2，以利于研究车载激光扫描技术应用于道路测量的作业流
程和关键技术，并对比分析车载激光扫描技术相较传统作业方式的优势和不足。
2.2 实验过程
2020年9月进场，确定勘测试验场地，并布设首级GPS控制网和四等水准网，在测区范围内共布设了15个首级控制点，230个点作为一级加密GPS控制点，在
点位选择上主要考虑点位分布合理,密度均匀，而且便于直接使用。X2线GPS控
制网中联测了X1线独立坐标系下的D级GPS点3个( G505，G506,G507 )。沿线
路平均15 km布设一对首级控制点，同步观测时间180 min，以便将GPS定位结
果转换至地面坐标系时作为起算数据，控制测量从X1线G505，G506，G507为起点，沿 DK，CK，BK，AK，LK段的线路顺序。X1线路采用全野外数字测绘成图方法，利用GPS-RTK进行图根控制测量和碎部点采集，经外业采集、补测、检测，
采用南方CASS9.1软件，进行内业编辑成图。为保证扫描数据的精度，将X2线
路项目工程分为AK段50.422 km，BK段33.58 km，CK段6.553 km ,DK段
23.618 km，LK段12.541 km，进行分段扫描测量。由于每个工点只扫描了1次，且各工点之间互相独立，因此不存在点云块之间的匹配连接问题。
2.3 测区交通条件
测量区域为高原地区，平均海拔达到4 700m，最高处海拔达到5 000m以上，施工区域的空气非常稀薄，地势落差起伏大，气候瞬息万变，交通条件比较差，
野外作业施工人员会出现缺氧或者冻伤的情况。最终决定使用新型车载激光扫描
技术和无人机测绘技术，显著提升施工的工作效率并减少野外作业的工作量,保
证测量工作在规定的时间内完成。
2.4 基准站布设
作业区未收集到国家级、省级控制点和水准点，无法利用已有的测量控制点
作为起算点,采用多台GPS静态同步观测的方法,埋设首级控制点,并在X1、X2线
路建立相对独立坐标系，坐标系采用与GPS同步的WGS84坐标系，3°带，中央
子午线为92° 30’00o" ,投影面为4 700 m测区平均高程面，以保证数据成果
精度。
2.5处理扫描盲区
在激光测量中，难点之一是存在测量死角，将激光扫描仪设置于移动车辆中，因为扫描仪安装位置、车辆高度等因素，激光扫描仪的视角可能会被遮挡一部分，由此产生了扫描盲区。此外，由于道路沿线存在桥梁、广告牌以及护栏等，这些
构筑物也会挡住部分视角，造成激光扫描盲区，进而出现点云空洞。为保证扫描
数据的完整性，在作业时抬高车顶底座和激光扫描仪安装高度，增设激光扫描探
头2个，沿着道路双向反复扫描，并使用GPS-RTK对采集漏洞区域予以弥补，使
道路两侧地形图测绘结果更加完整。
2.6车载激光扫描数据的处理
车载激光测量系统具有测量速度快、精度高等优点，但也存在非连续覆盖和
数据量巨大等缺点，扫描的激光点云数据具有冗余性主要表现在:一是含有较多
的重复数据;二是含有较多的多余数据;三是点云数据因受到环境等因素的影响而
出现噪声点，产生不属于扫描目标本身的冗余数据。
2.7 实验结果
（1）利用新型车载激光扫描技术，获取道路的中桩、断面测量及带状地形
图测绘成果，经过实测控制测量点坐标与点云坐标比较检查，一共测量了200个
控制点，平均中误差0.039 m，高程平均误差0.31 m。在1∶1 000地形图精度
检查中，地物点相对于邻近图根点的点位中误差为±4.7 cm，邻近地物点间距中
误差为±6.7 cm，高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差为±5.8 cm。结果
表明本次测量数据误差均在规范要求范围内，将激光扫描测绘技术应用于1: 1 000带状道路测绘采集的数据与传统GPS-RTK、全站仪一样是精确可靠的。
（2）依据实验设计的评价指标，车载激光扫描在人员投入、人员设备安全、成本投入、作业效率等方法面具有较大的优势，但是目前存在仪器成本较高、后
期数据处理工作量较大、电脑配置要求较高、存在扫描盲区、扫描精度受基站范
围约束等缺点，总体上表明，将车载激光扫描技术应用于公路测量在成本控制和
效率上优势将日趋明显。
结束语
车载激光扫描技术由于克服了传统测量技术的局限性，具有效率高、低成本、测量精度稳定等特点;随着测绘新技术的不断推进,车载激光扫描技术作为一种先
进的数据获取手段，凭借实用性强、精确度高、数据采样率高等优势在公路测量
领域显现出极大的技术优势,也必将拥有更广阔的市场前景。
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车载移动测量技术在道路全息测绘中的 应用 摘要：车载移动测量技术作为一种创新的测量方法，正逐渐成为道路全息测绘领域的重要组成部分。本文旨在探讨车载移动测量技术在道路全息测绘中的应用，着重探讨它在动态监测道路状态、支持智慧城市交通规划与管理、提供自动驾驶系统的数据支持等方面的优势和作用。随着车载移动测量技术的不断完善和应用，相信将为构建更智慧、高效的城市交通系统带来新的发展机遇。 关键词：车载移动测量技术；道路全息测绘；应用 在道路全息测绘领域，车载移动测量技术的应用正日益受到广泛重视。随着交通网络和城市规模的不断扩大，对道路信息的高效获取和精确记录成为一项迫切需求。本文旨在探讨车载移动测量技术在道路全息测绘中的重要作用，以及它为智慧城市和交通管理带来的巨大潜力。 一、车载移动测量技术的优势 （一）实时性 车载移动测量技术以其快速响应和实时数据采集的特点，成为道路全息测绘中的重要工具。传统的测量方法可能需要较长的时间，包括人工测量和静态传感器的部署，而车载移动测量技术可以在车辆行驶的同时实时获取数据。这种实时性使得交通监控和实时路况分析成为可能，从而为交通管理和智慧城市提供了高效支持。通过及时获取交通拥堵信息，交通管理者可以迅速做出调整和优化交通流量，提高交通系统的整体效率。 （二）高效性 相比传统的测量方法，车载设备能够在较短的时间内收集大量数据。传感器的集成和数据处理算法的优化使得数据获取和处理的效率大大提升。这种高效性不仅节省了时间和人力成本，还为更频繁、更全面的测量提供了可能。通过快速
获取道路信息，交通规划者可以更快速地进行交通规划和调整，为城市交通的发展提供及时的决策依据。 （三）非侵入性 车载移动测量技术的数据采集过程对道路和交通的正常运行几乎没有干扰，具有非侵入性。相比于传统的道路测量方法，如人工测量或静态传感器布设，车载移动测量技术不需要设置额外的设备或关闭道路，从而避免了对交通运行的影响。这种非侵入性使得数据的获取更加安全可靠，能够持续地对交通状态进行监测，为交通管理提供更全面的信息。 二、车载移动测量技术在道路全息测绘中的应用 （一）动态监测道路状态和交通流 首先，车载移动测量技术通过多种传感器实时获取道路状态信息。在车辆上安装多种传感器，如激光雷达、摄像头、GPS定位等，可以实时采集道路表面的形态信息，包括道路的几何结构、高程和表面状况等。激光雷达可以快速扫描道路表面，获取高密度的点云数据，从而精确地重建道路的三维模型。摄像头可以拍摄道路状况的实时图像，通过图像处理算法可以提取出道路上的标线、标志和交通信号灯等信息。GPS定位可以提供车辆的位置和速度信息，进一步辅助道路状态的监测。通过多种传感器的联合使用，车载移动测量技术能够实时监测道路表面的状况和变化，包括道路的平整度、路面磨损程度以及道路表面的裂缝和凹陷等。 其次，车载移动测量技术可以实时监测交通流量。交通流量是指在单位时间内通过道路的车辆数量，是交通管理和规划的重要指标。传统的交通流量监测通常需要设置静态传感器或交通监测站，而车载移动测量技术可以通过车辆上的传感器实时获取交通流量数据，无需额外设立监测点。车载移动测量技术通过GPS 定位和车辆速度传感器，可以准确地估计车辆的行驶速度和密度，从而实时计算交通流量。同时，车载移动测量技术可以在不同的道路类型和交通状况下运行，具有较强的适应性，可以适用于不同场景的交通流量监测[1]。 （二）支持智慧城市交通规划与管理
三维激光扫描技术在道路测绘中的应用研究 一、三维激光扫描技术的基本原理 三维激光扫描技术是一种利用激光雷达仪器对目标进行扫描，通过激光束的反射来获取目标的三维坐标和形状信息的测绘技术。其基本原理可以简单描述为：激光雷达仪器向目标发射一束激光，激光束被目标表面反射后返回激光雷达，激光雷达通过测量激光束的飞行时间和反射角度等信息，来计算出目标的三维坐标。通过对目标表面进行多次激光扫描，可以获取目标的完整三维形状信息。三维激光扫描技术具有高精度、高效率、非接触等优点，适用于各种目标的测绘和建模。 在道路测绘领域，三维激光扫描技术已经得到了广泛的应用。三维激光扫描技术可以实现道路地面的高精度测量。利用激光雷达仪器对道路地面进行扫描，可以获取道路地面的高程、坡度、曲率等详细信息，为道路设计和施工提供精准的地形和地貌数据。三维激光扫描技术还可以实现对道路建筑物和其他设施的立体建模。通过对道路周边建筑物、护栏、标志牌等进行激光扫描，可以获取它们的三维坐标和形状信息，为道路规划和管理提供可视化的数据支持。三维激光扫描技术还可以实现对道路交通流量和车辆行驶状态的监测。通过在道路两侧或交叉口等地点设置激光雷达仪器，可以实时监测道路上的交通流量和车辆行驶情况，为交通管理和安全监控提供数据支持。 三、三维激光扫描技术在道路测绘中存在的问题 尽管三维激光扫描技术在道路测绘中得到了广泛的应用，但在实际应用过程中还存在一些问题和挑战。激光雷达仪器的成本较高，限制了其在道路测绘中的广泛应用。目前，激光雷达仪器的价格普遍在数百万元以上，这对于一些地方政府和测绘机构来说是一个不小的经济负担。三维激光扫描技术在复杂环境下存在一定的局限性。在雨雪天气或强光照射下，激光雷达仪器的测量精度和稳定性会受到影响，这将对道路测绘的结果产生一定的影响。激光扫描数据的处理和分析也需要一定的专业技术和软硬件支持，这也是道路测绘工作中需要解决的问题之一。 针对以上存在的问题和挑战，未来三维激光扫描技术在道路测绘中的发展方向主要包括以下几个方面。在技术方面，应加大对激光雷达仪器的研发和推广应用。随着激光技术的不断发展，激光雷达仪器的成本将逐步下降，精度和稳定性也将得到进一步提高，这将为道路测绘提供更多的选择和支持。在数据处理和分析方面，应加强对激光扫描数据的处理软件和算法的研发。通过开发专业的激光扫描数据处理软件和算法，可以更快、更准确地对激光扫描数据进行分析和建模，提高道路测绘的效率和质量。在应用领域方面，应加强对激光扫描技术在道路交通管理、道路安全监测等方面的研究和应用。通过将激光扫描技术与智能交通系统、车载传感器等技术相结合，可以实现对道路交通环境的全方位监测和管理，提高道路交通运行效率和安全性。
机载激光雷达扫描技术在高速公路改扩建中的应用 摘要：随着我国经济的快速发展，高速公路改扩建成为了一项重要的基础设施建设工程。在高速公路改扩建过程中，需要对现有道路进行全面的勘测和评估，以确定改建的方 案和施工的可行性。传统的勘测方法存在效率低、成本高等问题。本文介绍了机载激光雷 达扫描技术及其在高速公路改扩建中的应用。 一、引言 传统的勘测方法主要包括地面测量和航测等。地面测量是指在对地面进行现场测量的 基础上，通过测量仪器获取地形、地貌、地表覆盖等信息。航测是指利用航空器进行测量，通过航摄技术获取地形、地貌等信息。这些传统的勘测方法存在效率低、成本高等问题。 二、机载激光雷达扫描技术的原理和特点 机载激光雷达扫描技术是一种非接触式、快速、高精度的勘测方法，主要包括地形激 光雷达（LiDAR）和激光雷达扫描系统（LSS）两种技术。 地形激光雷达是通过激光雷达扫描系统采集地形信息，并利用地面控制点进行精确校正，得到地形三维模型的技术。它可以快速获取大范围的地形数据，准确测量地表和地物 的高程、坡度、坡向等参数，可以有效分析地质灾害隐患，为高速公路改扩建提供重要的 参考资料。 激光雷达扫描系统是通过激光雷达扫描仪将连续的激光束投射到地面上，接收反射回 来的激光信号，并通过计算反射时间和激光束的参数，得到地面地物的三维坐标信息。它 可以快速获取大范围的地面地物的三维坐标信息，准确测量地物的位置、形状等参数，可 以实现对高速公路周边环境的立体化分析和模拟。 机载激光雷达扫描技术具有测量速度快、测量精度高、数据获取范围广等特点，可以 大大提高勘测效率，降低勘测成本。 1. 高速公路线路选址：机载激光雷达扫描技术可以获取大范围的地形和地物信息， 帮助确定高速公路的线路选址，并分析线路的可行性。 2. 环境影响评估：机载激光雷达扫描技术可以获取高精度的地面地物信息，分析高 速公路周边环境的立体化特征，评估高速公路改扩建对环境的影响。 3. 施工可行性评估：机载激光雷达扫描技术可以获取地表地物的三维坐标信息，帮 助评估高速公路改扩建方案的施工可行性，预测施工过程中的挖填量、坡度等参数。
激光雷达技术在测绘中的应用近年来，随着科技的飞速发展，激光雷达技术在测绘领域中的应用变得越来越广泛。激光雷达以其高精度、高效率的测量方式成为现代测绘领域中不可或缺的测量手段，为人们提供了更为丰富的地理信息。 激光雷达技术，简单来说，就是通过激光的发射和接收，来测量物体的距离、高度、三维坐标等参数。在测绘领域中，激光雷达技术能够准确定位、测量数据密集、快速建模等优势，适用于各种复杂地形、建筑物、基础设施等的测量、建模和监测。 一、激光雷达技术的原理 激光雷达技术是通过发射器向目标物体发射激光信号，目标物体反射激光信号后，接收器接收到反射回来的激光信号，并计算出激光信号发射和接收的时间差，从而得出目标物体与雷达的距离，进而得出三维坐标信息。 激光雷达技术可以通过扫描式激光雷达和固态激光雷达两种不同的方式，对目标进行扫描和测量。
扫描式激光雷达是通过远距离的发射器将激光束投射到远距离的目标上，再将反射回来的信号接收到接收器中，接着将接收到的信号转换成电信号，然后通过改变发射器的方向和角度对目标进行扫描和测量。 固态激光雷达和扫描式激光雷达不同，它是通过单一的激光脉冲，对目标进行单点测量。激光雷达将单个激光通道通过改变其方向和角度对目标进行扫描和测量，从而实现高精度三维测量和建模。 二、激光雷达技术在测绘中的应用 1. 建筑物三维建模 激光雷达技术可以通过快速高精度的测量方式，对建筑物进行三维建模。在建筑物建模过程中，激光雷达通过高精度的测量可以获取建筑物的形状、结构和分布等信息，进一步辅助工程师进行建筑物设计和实际建造。
2. 遥感测绘 激光雷达技术可以通过遥感方式，获取地表的高精度三维数据和图像信息。在地理信息系统等应用中，这些数据和信息可以用于土地利用规划、资源管理等方面的应用。 3. 公路交通监测 公路交通监测是激光雷达在测绘领域中的重要应用之一。利用激光雷达技术，可以快速准确地获取公路交通流量、车速、车辆类型等的信息，以及对路面情况进行三维测量和分析。 4. 水文测量 激光雷达技术可以对地形进行高精度的三维测量，用于水文测量中的水库、水文地质、洪水等灾害预警监测等方面。 5. 精准农业
车载激光扫描技术在沈海高速改扩建工程中的应用 作者：岳知凡 来源：《经济技术协作信息》 2018年第23期 随着社会经济的持续发展，高速公路的重要性愈发体现，交通量成几何倍增长，2017年深 汕高速深圳龙岗至海丰鹅埠段的日平均交通量已达到37599pcu/d，原有的双向四车道已不能满 足需要，在此背景下，开展深汕西高速的改扩建工作非常必要。沈阳至海口国家高速公路汕尾 陆丰至深圳龙岗段是国家高速公路网规划“2纵”G15沈阳至海口国家高速公路的一段，同时也是广东省“十纵五横两环”高速公路主骨架中第五条横线的一段，是联系粤东地区与珠三角核 心区的交通大动脉。在改扩建中为充分利用现有道路的资源，需要对既有道路的平纵线等资料 进行全面的了解，在具体设计过程中会同步进行设计变更。因此，如何利用先进的测量技术， 快速准确的获取勘测资料便成了沈海高速改扩建所面临的瓶颈。激光雷达测量技术，作为一项 新兴的空间信息获取手段，与传统航测相比，自动化程度高，受天气影响小，数据生产周期短，数据精度高等特点逐渐受到重视，已广泛应用。能生成满足施工要求的地形图及横断面。 一、精密车载三维激光扫描测量 l精密激光数据采集。 汽车作为激光雷达测量系统的搭载平台，其机动性、操作灵活有利于对既有道路信息的精 密采集。根据激光雷达设备的激光束性能和激光点密度等指标，结合道路改扩建方案，进行路 线设计。为了获取更为精准的激光点云数据，汽车行驶速度不应超过40KM/H。在测区沿路线方向，GPS基站间隔不大于10KM。在采集作业的同时，所有的GPS基站均开机进行同步观测，且 需要在采集前打开GPS接收机，在采集结束后关闭GPS。 2激光扫描控制布设。 基础控制点是车载激光雷达测量坐标基准转换的基础。基础控制点平面测量采用GPS静态 测量的方法，高程采用电子水准仪测量。路面控制点可以进一步的提高点云的精度，可使用 RTK直接采集平面坐标及高程值。 3点云数据的车道线提取。 在初步设计阶段，需要全面掌握道路的平纵横线形参数，路线桩号等信息。车道线的提取 采用基于点云强度信息的方法，激光点云中的每个激光点包含了其对应的三维空间坐标，还包 含其反射强度值。依据车道线激光点与路面激光点的强度值存在明显差异，便可直接提取出车 道表现候选激光点，并进行分段直线拟合，实现精准提取。 4海量激光点云的断面自动提取。 车载激光雷达扫描具有精度高，穿透了强，适合横断面测量的要求。在工程中可直接使用 激光点云快速生成横断面三维地面线，其基本原理是：根据中桩坐标计算地面线剖面方向，以 剖面作为基础从分类后的激光点云数据中提取备选点类自动生成断面地面线信息，将提取的点 云和断面线叠加，按要求输出。 二、工程实践
使用激光雷达进行公路路面质量检测 公路是现代社会交通运输的重要组成部分，质量的好坏直接影响着行车安全和车辆的使用寿命。为了保证公路的质量，需要定期进行路面质量检测，以及及时修复和维护。而激光雷达技术作为一种先进的无损检测手段，已经被广泛应用于公路路面质量检测中。 首先，让我们了解一下激光雷达技术的原理和工作方式。激光雷达通过发射激光束，利用其在空间中的传播速度和反射特性，来测量目标的距离和形状。在公路路面质量检测中，激光雷达主要用于测量路面的平整度和高低起伏。 在进行路面平整度检测时，激光雷达通过扫描车辆行驶过程中的路面，测量路面相对于车辆的高度差。这种测量方式能够快速准确地获取路面的平整度数据，可以有效地评估公路路面是否符合规范要求。同时，激光雷达还可以在实时监测过程中输出高精度的路面高程图，为后续的维修和施工提供参考。 而在进行路面高低起伏检测时，激光雷达则利用其测量的反射信号强度，来分析路面的不平整程度。对于路面的凹凸不平，激光雷达可以通过检测到的信号强度的变化来识别和记录，从而帮助施工人员准确定位并修复问题区域。以往的传统方法往往需要人工参与，效率低下且精度不高，而激光雷达的应用则提高了工作效率和检测的准确性。 除了以上两个主要应用方面，激光雷达在公路路面质量检测中还有其他的一些应用。比如通过分析激光雷达测量的路面纹理信息，可以进一步评估路面的耐久性和抗滑性能。此外，激光雷达还可以用于检测路面上的裂缝和坑洼，以及确定某一区域是否需要重新修复。 激光雷达技术在公路路面质量检测中的应用不仅提高了工作效率和准确性，还降低了对人力资源的依赖。传统的路面质量检测往往需要大量的人工参与，并且容
激光雷达技术在高速公路改扩建勘察测 量中的应用 摘要：高速公路改扩建勘察测量工作是工程建设中的重要环节，通过对沿线 地形地貌、地质结构、地表障碍物等进行详细勘察，获取公路改扩建工程项目施 工区域的地物、地貌信息是一项基础工作，需要运用多种测量技术。激光雷达作 为测绘高新技术，能够获取道路沿线地形数据。本文以某高速公路改扩建勘察测 量为例进行阐述，研究分析激光雷达在公路勘测中的应用价值和具体应用。 关键词：激光雷达；高速公路；扩建；勘测 随着我国经济发展水平的不断提高，公路运输行业发展迅速。近年来，为了 提高公路运输能力以及通行能力，我国政府也在积极推行高速公路扩建工程计划。高速公路改扩建勘察测量是对高速公路扩建工程中的平面和高程位置数据进行准确、全面监测分析与处理的工作，是保证其能够顺利实施和建设的关键环节。在 此基础上提出了一种基于激光雷达技术的高速公路改扩建平面与高程测量方法、 并通过实例说明了其实现方法及应用原理。本文主要介绍了激光雷达技术在高速 公路改扩建勘察测量中的应用，包括激光雷达平面定位、高程获取和三维地形的 绘制等方面，并详细介绍了相关的技术流程。 一、激光雷达工作原理 激光雷达技术是利用激光束照射目标，使目标表面的反射率发生变化并返回 到接收端，由反射回的回波信号来测定地面的距离、坡度、高度等物理量以及植被、地形等信息，实现对地面的三维信息采集。激光雷达测量是一种非接触式测 量技术，可自动生成测站平面图和高程剖面图以及地形起伏形态、坡度大小等信息。基于测距原理，激光雷达可以快速测出目标物距离和高度等相关属性；基于 测站平面图，能对各种高程模型进行建立；基于测站平面图，可实现任意地形的 快速测绘。为了确保高速公路改扩建中测量数据质量、施工过程安全以及后期公
激光扫描测绘技术在工程测量中的应用 工程测量一直是一项重要而不可或缺的技术，在各类建筑、道路以及地质工程 等领域都扮演着至关重要的角色。然而，传统的测量方法存在着一些不足之处，例如耗时、工作量大以及精度无法保证等。近年来，激光扫描测绘技术的出现，为工程测量带来了一场革命。 激光扫描测绘技术凭借其快速、高效和精确的特点，已经成为各类工程测量的 首选工具。激光扫描仪通过发射激光束并接收返回的激光反射信号，进而利用得到的数据生成点云模型。这个点云模型可以非常真实地反映出被测物体的形状和位置，提供准确的三维信息。 在土木工程领域，激光扫描技术广泛应用于建筑物的测绘和监测。传统的建筑 测量方法需要人工进行，不仅效率低下，而且精度无法得到保证。借助激光扫描技术，测量人员只需在需要测绘的建筑物周围设置几个扫描仪，就可以快速获取到整个建筑物的三维点云模型，从而准确地获取到建筑物的各种尺寸和形状信息。 此外，激光扫描技术还可用于道路工程中。传统的道路测量需要人工进行，操 作繁琐且容易出错。借助激光扫描技术，测量人员可以直接在道路上部署扫描仪，获取到道路的几何形状、高程和沉降变形等信息。这些信息对于道路设计和维护都具有重要意义，可以减少不必要的测量工作，并提高测量的精度和效率。 此外，激光扫描技术还被广泛应用于地质工程领域。地质工程中需要对地形、 地貌以及地下水位等进行测量和分析。传统的地质测量往往需要进行大量的现场观测和数据处理，耗时且容易出错。激光扫描技术可以通过快速而准确地获取地表的三维点云模型，为地质工程提供了宝贵的参考数据。同时，激光扫描还可以通过反射光谱数据来确定地下水位的分布情况，为地下水资源的开发和利用提供支持。 除了上述应用外，激光扫描技术还可以在许多其他领域发挥作用。例如，在航 空航天领域中，激光扫描技术被用来进行航空器的设计，以及飞机起落架和飞行控
激光测量技术在测绘中的应用解析 激光测量技术作为一种高精度、高效率的测量手段，广泛应用于测绘领域。它 以激光束作为测量工具，通过测量光束的传播时间、散射强度、频率等参数，实现对目标物体的距离、形状、位置等特征的精确测量和定位。本文将分析激光测量技术在测绘中的应用，并探讨其优势和潜力。 一、激光测距技术在测绘中的应用 激光测距技术是激光测量技术的核心。通过测量激光束从发射器到目标物体再 返回到接收器所需的时间差，可以计算出目标物体与测量设备之间的距离。这种非接触式的测距方式具有高精度、快速、无损伤的特点，在测绘中有着广泛的应用。 例如，在现代城市规划和土地利用规划中，激光测距技术可以用来测量建筑物、道路、河流等自然和人造地物的位置和形状，为城市规划提供准确的数据支持。另外，在土地测量和图形测绘中，激光测距技术可以用来获取地表地形数据，包括海拔高度、地面起伏等，为地理信息系统（GIS）的建设和应用提供基础数据。 二、激光扫描技术在测绘中的应用 激光扫描技术是激光测量技术的另一项重要应用。它通过对目标物体进行高速 扫描，利用激光束的反射或散射信息，实现对目标物体三维形状和表面特征的获取和重建。相比传统的测量方法，激光扫描技术具有测量速度快、精度高、操作简便等优势。 在测绘中，激光扫描技术广泛应用于建筑物、地形、地下矿山等复杂环境的三 维建模与测绘。通过激光扫描仪，可以快速获取建筑物的外形、内部结构和细节，为建筑设计、文物保护等领域提供准确的数据。同时，激光扫描技术还可以在地形测量中实现对地表起伏、植被覆盖、地貌特征等信息的获取，为地质勘探和自然灾害预警提供有力支持。
三、激光雷达技术在测绘中的应用 激光雷达技术是激光测量技术的高级应用形式。它通过连续或脉冲激光束的发 射和接收，实现对目标物体的三维定位和重建。激光雷达技术具有高分辨率、大测量范围、高抗干扰性等特点，被广泛应用于工程测量、地质勘探、环境监测等领域。 在工程测量中，激光雷达技术可以用来进行高速公路、铁路、桥梁等线性工程 物体的形状和位置测量。另外，在地质勘探中，激光雷达技术可以用来获取地下矿脉、岩层、地下水位等信息，为资源勘探和开发提供重要的数据支持。此外，激光雷达技术还可以用来监测环境污染、自然灾害等情况，为环境保护和灾害预警提供可靠的监测手段。 总结 激光测量技术在测绘领域的应用取得了显著的成果，为地理信息科学的发展和 应用提供了有力支持。激光测距技术、激光扫描技术和激光雷达技术分别在测距测量、三维建模和大范围测量领域发挥了重要作用。然而，激光测量技术仍然面临数据处理和分析的挑战，需要进一步改进和完善。相信随着科学技术的不断进步，激光测量技术将在测绘领域发挥更大的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
机载三维激光扫描技术在公路勘测中的应用初探 随着城市化进程的加快和交通需求的增加，公路建设和勘测变得越来越重要。而在公 路勘测中，利用机载三维激光扫描技术进行测绘已经成为一种新的选择。本文将探讨机载 三维激光扫描技术在公路勘测中的应用，探索该技术的优势和应用前景。 一、机载三维激光扫描技术简介 机载三维激光扫描技术是一种利用激光雷达和GPS/INS技术，通过飞行器在空中进行 三维点云数据采集的技术。其原理是激光雷达向地面发送激光脉冲，然后接收地面反射的 激光脉冲，通过测量激光脉冲的飞行时间和方向，计算出地面点的空间坐标。机载三维激 光扫描技术具有高精度、高效率、高密度等优势，已经被广泛应用于城市规划、地形测绘、林业资源调查等领域。 1. 道路形状勘测 通过机载三维激光扫描技术可以快速、精确地获取公路道路的地面形状和地物信息， 包括道路高程、坡度、曲率等。传统的勘测方法需要人工地面测量，耗时耗力，而且容易 受到天气、地形等因素的限制。利用机载三维激光扫描技术可以在较短时间内获取大范围 的道路地貌信息，为道路设计和改善提供了重要数据支持。 2. 道路安全评估 公路的安全性是一个重要的问题，而机载三维激光扫描技术可以帮助评估公路的安全性。通过采集道路的三维点云数据，可以分析路面平整度、路面损坏情况、交通流量等信息，有利于发现道路隐患和安全隐患，为公路维护和管理提供科学依据。 3. 环境保护和生态调查 公路建设可能会对周边环境和生态造成影响，机载三维激光扫描技术可以及时、全面 地获取道路周边的地形、植被、水体等信息，有助于评估公路建设对环境的影响，制定环 境保护方案和生态修复措施。 1. 高精度 机载三维激光扫描技术可以实现毫米级的地面测量精度，远远超过传统的勘测方法。 高精度的地面形状和地物信息对于公路设计、改善和管理都具有重要意义。 2. 高效率 相比于传统的勘测方式，机载三维激光扫描技术具有更高的工作效率。通过飞行器进 行空中测绘可以快速地获取大范围的数据，节约了大量的人力和时间成本。
机载激光雷达(LiDAR)测量在公路三维测设中的应用探究 机载激光雷达（LiDAR）测量技术融合了多种先进技术，在公路三维测设中发挥着更大的作用。基于此，本文分析了机载激光雷达（LiDAR）测量的技术的使用优势，阐述了辅助地面控制测量、采集参数的选择、横断面的采集、DOM、DEM、DLG的制作这些机载激光雷达（LiDAR）测量技术在公路三维测设中的应用。 标签：机载激光雷达（LiDAR）测量;公路;三维测设 作为一种新型的空间测量技术，机载激光雷达（LiDAR）测量技术融合了全球定位系统（GNSS）、激光扫描、摄影测量、惯性导航系统（IMU）等技术，能够更加准确的、快速的完成地表三维空间信息的收集。可以说，机载激光雷达（LiDAR）测量技术是继GPS技术后的又一次三维测绘技术进步。经过实践能够发现，机载激光雷达（LiDAR）测量技术能够更加高效的获取地面精密数字地面模型，在公路三维测设中发挥着重要的作用。 一、机载激光雷达（LiDAR）测量的技术分析 （一）机载激光雷达（LiDAR）测量技术的使用优势分析 对于机载激光雷达（LiDAR）测量技术来说，其融合的多种先进技术，在公路三维测设中有着更好的使用有优势。机载激光雷达（LiDAR）测量技术主要有以下几种使用优势： 第一，数据密度相对较高。机载激光点云的采集间距相对较小，一般在0.8-1.2米之间。结合实际的需求该间距可以更小。在这样的采集条件下，数据密度显著提升，在真实地面高程模型的建立中有着极大的优势。而在传统的DTM测量中，平均点的间距在25米左右。可知，机载激光雷达（LiDAR）测量技术有着更高的数据密度。 第二，精确度相对较高。对于机载激光点云数据来说，其获取都是激光测量直接完成的。理论上，机载激光雷达（LiDAR）测量技术的高程精度可以达到0.1米;平面精度可以达到0.15米。而在传统的航测中，理论上的高程精度为0.3-0.5米。 第三，空三定位更为先进。对于机载激光雷达（LiDAR）测量技术来说，其融合了多种先进技术，包括惯性导航技术（IMU）、全球定位系统（GNSS）等，所以可以实现更为精准的空间定位，打破了传统航测中必须展开大量地面像控点校正的工作模式。 第四，抗干扰的能力更好。机载激光雷达（LiDAR）测量技术不会受到太阳高度、阴影等因素的影响，穿透植被的能力也更强[1]。在这样的技术支持下，
高速公路改扩建勘察测量中激光雷达技 术的应用 摘要：经济社会的不断发展，为加速不同区域间的经济跨区域融合，高速公 路改扩建势在必行。在进行高速公路改扩建时，勘察测量是核心环节，本文主要 探讨激光雷达技术在该环节中的具体应用流程，并对于其应用过程中的四大关键 技术难点进行剖析，分别是基准站与靶标点的勘察测量、探测盲区及交通不畅区 域的勘测测量、数据处理、内业数据矢量分析，为我国高速公路改扩建工程勘察 测量技术的高质量发展提供一定的参考，助力我国经济跨区融合。 关键词：高速公路；改扩建；勘察测量；激光雷达技术 引言：激光雷达技术具有精确度高、环境影响性小、信号干扰抵御能力强等 优势，因此，其是我国现阶段高速公路改扩建勘测中技术应用的重点研究方向。 但是，由于我国激光雷达技术起步相对较晚，因此，其在应用过程中还存在着一 定的问题，相关单位应该熟悉该技术的应用流程，了解并解决其应用过程中的技 术难点。 一、在高速公路改扩建勘察测量中激光雷达技术的应用流程 激光雷达技术的具体应用流程主要是，通过对于勘察测量区域进行实地勘测，分析其施工区域的相关数据资料，随后通过航飞或车载进行原始数据扫描，并将 原始数据进行预处理及质量评估，当质量评估不合格后，就需要换区域继续采用 航飞或车载进行原始数据扫描，直到找到满足质量要求的区域，当数据质量评估 合格后进行点云精细分类、运用DEM和DOM进行相应的产品制作，随后进行成果 验收，验收合格后，最后，将相应的成果进行整理并上交[1]。 通过对其的原始数据进行相应的扫描获取及处理，能够帮助专业设计部门确 定主线路基的核心控制点及点云。在进行数据获取之前，要先布设测标，以此作
基于车载激光雷达的道路测绘方法与技巧 近年来，随着城市建设的蓬勃发展，道路交通的高效运行成为城市发展的重要 保障。而准确、快速地获得道路信息，则是进行交通规划和管理的必要条件。在此背景下，基于车载激光雷达的道路测绘方法逐渐得到了广泛应用，它能够以极高的精度和效率获取道路地理信息，为城市交通规划和智能交通系统的建设提供强有力的支持。 一、激光雷达技术 激光雷达是一种利用激光束进行测量的仪器，它通过测量激光束从雷达发射到 物体反射回来所需要的时间，从而计算出物体的距离。激光雷达可以实现非接触式、高精度的距离测量，广泛应用于机器人导航、三维建模和道路测绘等领域。 二、车载激光雷达的道路测绘方法 车载激光雷达的道路测绘方法主要包括数据采集、点云处理和地图生成三个环节。 1. 数据采集 在道路测绘过程中，需要将车载激光雷达安装在车辆上，实时采集道路的激光 点云数据。激光点云数据是激光雷达测量的结果，每一个点代表一个物体在三维空间中的位置。 为了保证数据的准确性和完整性，车载激光雷达通常会采用全景扫描的方式进 行数据采集。全景扫描即激光雷达固定在车辆上，通过自旋转或多线激光束扫描的方式，获取车辆周围的环境信息。 2. 点云处理
激光雷达采集到的原始点云数据通常会存在一些噪声和冗余信息，需要经过处理才能得到高质量的道路地理信息。 点云处理的主要任务包括滤波、降噪和分割等。滤波可以去除离群点和无效数据，降噪可以减少噪声干扰，分割可以将点云数据分割为不同的对象。 3. 地图生成 经过点云处理的数据会转化为准确的道路地图。地图生成的过程通常采用基于几何特征的方法，将点云数据进行分类和拟合，生成道路中心线、边界等重要的地理信息。 地图生成还可以引入其他的辅助信息，如图像、地面特征等，以提高地图的准确性和可用性。 三、基于车载激光雷达的道路测绘技巧 基于车载激光雷达的道路测绘技巧主要包括数据采集参数优化、点云处理算法改进和地图生成算法优化等。 1. 数据采集参数优化 数据采集参数的优化对于测绘质量至关重要。例如，激光雷达的旋转速度和角度分辨率会直接影响到数据的密度和完整性。因此，需要根据具体需求对采集参数进行调整，以平衡测绘精度和效率。 2. 点云处理算法改进 点云处理算法的改进可以有效提高测绘结果的准确性和稳定性。例如，通过引入自适应滤波算法，可以更好地去除噪声和无效数据；通过使用高效的分割算法，可以更准确地提取出道路等目标物体。 3. 地图生成算法优化
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用 道路工程测量是道路建设过程中重要的环节之一，传统的测量方法常常具有不高效、不精确等缺点。随着科技的进步，三维激光扫描技术逐渐被应用于道路工程测量中，为工程测量带来了更高的精度、更高的效率和更多的信息。 三维激光扫描技术是利用激光扫描仪对物体进行三维扫描、采集、处理和分析，最终生成点云数据的过程。在道路工程测量中，三维激光扫描技术主要应用于以下方面： 1. 道路地形测量 道路地形测量是道路建设中不可或缺的工作之一，传统的测量方法需要耗费大量的时间和人力，而且测量的结果也常常与实际地形有一定的偏差。而利用三维激光扫描技术进行道路地形测量，能够快速、准确地获取道路地形的相关数据，可以为后续的工程设计和施工提供精确的基础数据。 2. 道路标志和信号灯测量 道路标志和信号灯是道路交通安全不可或缺的组成部分，其位置和大小的合理设置对于提高道路交通的安全性和流畅度具有非常重要的作用。传统的测量方法需要对标志和信号灯进行手工测量，效率较低且易出现测量误差。而利用三维激光扫描技术进行道路标志和信号灯测量，不仅能够快速地获取相关数据，而且还能够根据获取到的点云数据进行图像处理，提取出标志和灯具的精确位置和大小信息。 3. 道路路面检测 道路路面的平整度、坡度和几何形状对于道路交通安全和车辆行驶的舒适性都有着重要的影响。传统的测量方法需要在路面上铺设测量线，并采用测量仪器进行测量，这种方法不仅耗时费力，而且还容易造成误差。而利用三维激光扫描技术进行道路路面检测，可以快速、准确地获取路面的三维坐标信息以及路面的几何形状信息，为道路维护和路面改造提供了精确的数据支持。
激光雷达技术在测绘中的应用案例分析 激光雷达技术作为一种高精度、快速、非接触式的测量工具，在地理信息、测绘和地形建模等领域中得到了广泛应用。本文将通过分析几个激光雷达技术在测绘中的应用案例，探讨其在提高测绘效率、准确性和精度方面的优势。 一、城市三维建模 激光雷达技术在城市三维建模中发挥了重要作用。传统的三维建模方法需要人工测量和绘制，耗时且不够精确。而激光雷达技术可以通过快速扫描获取高密度的三维点云数据，能够准确地捕捉到地物的形状和细节。基于激光雷达采集的点云数据，可以实现快速、自动化的建模过程，从而大大提高了城市三维建模的效率和准确性。 二、道路测绘与规划 激光雷达技术在道路测绘与规划中有着广泛的应用。通过激光雷达扫描道路表面，可以快速获取道路的高程、曲率等信息，为道路设计和规划提供重要的数据支持。此外，激光雷达还可以实时监测道路和桥梁的变形，及时发现安全隐患。借助激光雷达技术，道路测绘和规划工作变得更加高效和精确。 三、地形测绘与灾害监测 激光雷达技术在地形测绘和灾害监测中具备独特的优势。利用激光雷达扫描地表，可以获取大面积的高精度地形数据，包括地表的高程、形态、坡度等。这对于地形变化的研究、地质灾害的监测和预防具有重要意义。例如，在地震、滑坡、泥石流等自然灾害发生后，利用激光雷达技术可以快速、准确地获取受灾区域的地形数据，为救援和恢复工作提供可靠的信息支持。 四、水体测绘与环境保护
激光雷达技术在水体测绘和环境保护中也有广泛的应用。通过激光雷达扫描水体表面，可以获取水面形态、水位变化等数据，对于水体的监测和管理具有重要意义。激光雷达还可以实时监测水体污染物的扩散和浓度变化，为环境保护工作提供数据支持。通过与其他传感器的融合，激光雷达技术在水体测绘和环境保护方面发挥了关键作用。 综上所述，激光雷达技术在测绘中的应用案例丰富多样，涉及城市三维建模、道路测绘与规划、地形测绘与灾害监测以及水体测绘与环境保护等领域。激光雷达技术以其高精度、快速和非接触式的特点，为测绘工作带来了巨大的改进。随着技术的不断发展和成熟，相信激光雷达技术在测绘领域将会有更广泛的应用，为我们的生活和社会发展带来更多的便利和进步。
使用激光扫描仪进行高速公路测量的步骤与 技巧 近年来，随着科技的不断发展，激光扫描仪被广泛应用于各个领域，其中之一 就是高速公路的测量工作。激光扫描仪能够高效准确地获取大规模数据，从而为高速公路的规划、设计和维护提供了重要的支持。本文将介绍使用激光扫描仪进行高速公路测量的步骤与技巧。 一、选择合适的激光扫描仪 选择一台合适的激光扫描仪对于高速公路测量的准确性和效率至关重要。首先，需要考虑激光扫描仪的测量范围和精度是否符合要求。其次，还需要考虑激光扫描仪的扫描速度和数据采集频率，以确保能够满足高速公路测量的要求。 二、准备测量场地 在进行高速公路测量之前，需要对测量场地进行准备工作。首先，要确保测量 场地的安全，采取必要的安全措施，如设置警示标志和引导线等。其次，要清理测量场地，移除可能遮挡扫描仪视线的障碍物，确保扫描仪能够充分扫描到所需的数据。 三、设置激光扫描仪参数 在进行高速公路测量之前，需要根据实际情况设置激光扫描仪的参数。首先， 要选择合适的扫描模式，如全景扫描、行程扫描或定向扫描等，以满足不同场景的需求。其次，要设置合适的扫描帧率和扫描角度，以确保能够获取到足够的数据。 四、进行测量工作 在进行高速公路测量时，需要将激光扫描仪安置在合适的位置，通常可以选择 将其安装在测量车辆或三脚架上。然后，通过操控激光扫描仪进行扫描，将其横向
移动并保持相对稳定，以获取全面而准确的数据。此外，在进行测量时要注意避免强光或其他干扰因素的影响，确保数据的可靠性。 五、数据处理与分析 测量完成后，需要对获取的数据进行处理与分析。首先，要使用专业的数据处 理软件对原始数据进行滤波和校正，以提高数据的精度和可靠性。其次，可以采用点云处理技术对数据进行重建和模型化，以生成高精度的道路地形模型。最后，可以利用地理信息系统软件对测量结果进行可视化和分析，提取相关信息并辅助进行后续的规划与设计工作。 六、数据存储与管理 在高速公路测量过程中产生的大量数据需要进行有效的存储与管理。为了方便 后续使用，可以将数据保存在云端或本地服务器中，同时建立合理的数据管理系统，对数据进行分类、命名和备份，以便日后的查询与使用。 综上所述，使用激光扫描仪进行高速公路测量需要经过选择合适的设备、准备 测量场地、设置扫描参数、进行测量工作、进行数据处理与分析以及进行数据存储与管理等多个步骤。同时，还需要掌握一定的测量技巧，以确保测量结果的准确性和可靠性。激光扫描仪的应用为高速公路领域的测量工作带来了革命性的变化，将进一步推动高速公路的规划与建设。
道路检测中三维激光扫描技术的应用 摘要：三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术， 是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。文章以某公路工程实例为依托，对道路检测中三维激光扫描技术的应用展开分析论述。研究结果表明，在路 面平整度检测中应用三维激光扫描技术时，应选择先进的扫描系统，做好数据处 理工作。平整度检测时，应明确影响因素，合理确定扫描和采样密度，提高检测 结果的准确性与可靠性。 关键词：道路检测；三维激光扫描；技术应用 引言 三维激光扫描技术具有许多优点，很好地解决了目前空间信息技术发展实时 性与准确性的颈瓶。与传统检测方法相比，移动式三维激光扫描新技术效率大大 提高，是未来道路检测技术的重要发展方向之一。 1三维激光扫描技术概述 三维激光扫描技术是近年来得到广泛应用的技术。这种技术又被称为“实景 复制技术”，主要原理为向被扫描区域发射激光，之后根据被测量对象表面的三 维坐标数据，实现对空间点位信息的采集，能够在极短时间内构建被测物体的三 维影像模型。该系统的主要应用优势体现在以下几个方面：（1）测量效率较高，平均测量速度可达0.5m/s。在某些工期紧、任务重的大型工程中应用三维扫描技术，能够取得良好的测量效果。（2）测量点密度较大。三维激光扫描技术应用 于工程测量时，在选定断面之后，平均每个断面布置的采样点数量能够达到数百个，获得的数据信息更加全面且相互之间可以作为佐证。特别是对一些环境较为 复杂、作业面较大的工程项目，如果采样点数量偏少，最终得到的检测结果并不 一定可靠。 2工程概况
某公路工程中的一个路段，长1.55km，该路段为非直线段沥青混凝土路面， 存在两处拐弯。本次主要是检测沥青路面的平整度，使用的检测仪器为三维激光 扫描仪，拐弯处导致扫描无法一次性完成，需要多站扫描才能获取到完整的路面 点云数据。本文重点对三维激光扫描技术在路段检测中的应用展开分析。 3三维激光扫描技术在道路检测中的应用 3.1检测系统 本次选用的三维激光扫描系统的型号为VZ-1000，每秒能够发射30万点纤细 的激光束，可以提供非常高的角分辨率，精度高、速度快、分辨率高是该扫描系 统突出的特点。不仅如此，该系统还采用多棱镜快速旋转扫描技术，能产生线性、单一方向、平行、分布均匀的扫描激光点云线。实践表明，在恶劣的环境下， VZ-1000可以高质量完成测量任务。该扫描系统质量轻、便于携带，安装和操作 都比较简单，内置GPS天线，带有多种端口，可实现数据存储。 3.2数据处理 3.2.1道路点云数据 本次主要是借助三维激光扫描系统检测道路路面的平整度情况，通过对道路 数据分析后发现，道路点云数据的分布方式为条带状，分布于整片扫描区域内， 点云数据呈现出散乱的状态，分布相对比较均匀。通过扫描获得的点云数据，除 包含道路之外，还有与道路相关的数据，如道路两侧的路灯、绿化带等。道路数 据相对比较平缓，其高程比其他点云数据的高程低很多。 3.2.2数据滤波 使用三维激光扫描系统对道路路面平整度检测时，需要获取精度较高的数据。受到多方面因素的影响，如作业环境、测量方式、仪器设备等，会产生噪声干扰。虽然扫描系统的精度高、分辨率高、速度快，但扫描距离却较为有限，无法一站 完成目标道路的路面平整度检测任务。采用分多站测量的方法，会导致点云坐标 不统一，基于此要对道路点云数据做预处理，具体包括噪声去除、数据配准和采 样等。
无人机机载激光测量在低等级公路勘测中的应用 摘要：无人机航测技术与无人机激光扫描技术互取其优点，在低等级公路测量中，提高了测量精度，降低了测量成本，并缩短了勘察设计周期。本文主要介绍 了无人机机载激光测量在低等级公路勘测中的应用。 关键词：航测；机载激光；GNSS；勘测 1前言 随着无人机技术发展、航测的成本降低，在地形较为复杂的低等级公路中， 低空大比例尺航测技术逐渐应用起来。但航测技术一方面难以克服光学成像中地 形陡峭区域阴影造成的地形数据难以获取问题，另一方面，高覆盖率的地表植被 导致地面数据精度较低对，其深度只能达到公路初测阶段的方案比选要求，用于 定测与施工图设计还需要补充大量的人工地面测量。本文借助机载激光测量在南 靖县奎洋至梅林公路勘测中应用，为复杂地区低等级公路的测量探索出一套经济 可行技术解决方案。 2概述 福建省南靖县奎洋至梅林公路是“中设设计集团”并购“宁夏公路勘察设计院”后，宁夏院在外省独立完成的第一个勘察设计项目。原道路为乡村道路，拟改建 为三级公路，路线长约34km。项目建成后与区域内其他旅游线路组成旅游道路网，可以解决田螺坑土楼群、裕昌楼、云水谣等景点间的互联通行问题，对推动 当地的旅游发展具有重要意义。 图1 项目位置图 拟建项目地处福建省东南部，属闽东南构造剥蚀低山地貌，地形复杂，峰峦 叠嶂、沟壑纵横，植被茂密，海拔高度在300-600m。项目区域分布有永溪、船厂溪、搬城溪、双溪、南一水库等水系，属典型的沿溪公路，桥梁占比高，工程条 件艰苦，通视条件差，很多地区人力难以到达。 3项目测量方法的选择 受区域地形、地貌条件的限制，采用GNSS-RTK、全站仪等人工测量工作极难 开展，无法适应工程测量的需要。采用航摄测量获取的1：2000 DTM高程插值的 精度，在山岭区≤±1.6m。若想进一步提高精度，只能降低相对航高，但1：500 DTM高程插值精度在山岭区也只能达到≤±0.7m，满足不了施工图设计精度要求，同时将大幅增加测量成本，且定测与施工图设计时还需要补充大量人工地面测量。 机载激光扫描测量技术，集成激光测距、惯性导航和高精度动态GNSS差分 定位技术，为攻克复杂地区公路测设难题提供了先进的技术支持。激光扫描测量 具有精度高、测量数据完整可靠、可大面积作业等显著优势，而且穿透力强、能 克服地面植被影响、不受阴影影响等优点，能高精度、高密度、快速度和低成本 地获取三维地面数据，使得人工野外作业量大幅降低，在艰险的工程环境中，有 效保障了测量人员的人身安全，在地表环境复杂的工程环境中具有极强的技术适 应性。 直升机或固定翼飞机可同时搭载航摄设备、激光扫描设备，设计好航线后， 只需飞行一次，即可获取测区的航摄影像及激光扫描数据。但是对于低等级公路，受投资限制，若走廊带全部采用此种模式获取数据，高额的成本显然不现实。在 南靖县奎洋至梅林公路的勘测中，将无人机航空摄影测量与无人机三维激光扫描 技术结合起来，各取其优点，成为本项目最终测量方案。