基于LIDAR的高速公路測設技術應用研究.pdf

1、公路勘測主要的工作內容是中樁放樣和縱斷面、橫斷面測量，目前采用GPSRTK、全站儀和水準儀施工放樣中樁以及測量縱、橫斷面，存在數據采集效率低、勞動強度大，受氣候、地形、植被以及作業(yè)路段的環(huán)境影響較大等缺點。采用電子平板、航空攝影測量或數字化地形圖等方法生成數字地面模型(DTM)，再在DTM中通過內插截取縱、橫斷面，可以有效減少自然環(huán)境的影響、降低勞動強度、提高公路勘測的效率和效益。隨著我國高速公路建設呈現出由平原區(qū)向山區(qū)、地形簡單到復雜

2、地區(qū)、植被稀少地區(qū)向植被密集地區(qū)推進的趨勢，加大了公路測設的工作量及難度，并對測設精度和效率提出了更高的要求?，F有數據采集方法的精度難以滿足當前公路勘測的要求，這種情況下，提出了基于LIDAR的高速公路測設技術應用研究，力求解決公路測設中存在的問題。
　　 本文依托京津塘和京港澳高速公路改、擴建項目，采集了大量的機載及車載LIDAR點云數據，生成不同條件下的數字地面模型，根據航空LIDAR掃描系統的技術特點，分別采用800m和1

3、500m航高對指定路段進行數據采集，分析研究了航高、基站分布、地面控制點、地形、植被等因素對最終生成數字地面模型精度的影響規(guī)律；運用車載LIDAR掃描系統進行數據采集，對數據精度誤差進行分析研究，結合GPSRTK以及全站儀等測量方法的分析驗證，證實了LIDAR掃描技術的準確性及可行性。
　　 根據公路平面、高程精度限差標準的確定，提出了航空和車載LIDAR掃描技術在新建和改擴建公路中的適應性。在滿足數字地面模型精度的情況下，航空

4、LIDAR掃描技術需通過降低航高等措施來達到平面、高程等精度要求，以滿足新建和改擴建公路的要求。因受現狀路網等因素影響，車輛的通達性受到限制，制約了車載LIDAR掃描技術在新建公路中的應用，但應用于公路改擴建中是比較理想的方法，從安全性、測量精度、勘測效率和設計需求等方面均能滿足要求。
　　 根據航空飛行或車輛行駛結束后經過點云數據處理即可以生成正射影像地形圖的特點，結合正射影像地形圖上具有平面和高程信息的可量測性，建立了基于L

5、IDAR掃描技術的公路勘測流程，從而縮短了勘察設計周期，提高了效率。
　　 基于緯地三維道路CAD系統中的數字地面模型技術，結合點云數據特點和點云數據處理的實際需求，開發(fā)了針對點云數據的自動提取、數據區(qū)域搜索、數模簡化等功能，解決了LIDAR掃描數據量大、難以操作處理、難以應用的困難，并根據對數據高精度的要求，在點云數據進行簡化的同時，保證了數據的高精度標準。通過緯地系統對LIDAR掃描生成las數據的提取、簡化等處理，形成所需