今天為大家分享下車載三維激光掃描技術在公路斷面測量中的應用。

　　隨著城市(shi)的迅猛發(fa)展，我國面臨著大量(liang)公路改擴(kuo)建(jian)(jian)的問(wen)題(ti)(ti)，縱橫斷面測(ce)(ce)量(liang)是道(dao)路改擴(kuo)建(jian)(jian)工程中的重要組成(cheng)部分，有別(bie)于新建(jian)(jian)城市(shi)道(dao)路，其(qi)無章(zhang)可循(xun)，實際操作(zuo)難度(du)(du)大。縱橫斷面測(ce)(ce)量(liang)采集數(shu)據(ju)的傳統方式包括全站(zhan)儀以及(ji)RTK測(ce)(ce)量(liang)。受限于傳統測(ce)(ce)量(liang)技術數(shu)據(ju)獲(huo)取(qu)(qu)模(mo)式單一、工作(zuo)效率低、勞動強度(du)(du)大、現場測(ce)(ce)量(liang)成(cheng)果不(bu)直觀、自(zi)動化程度(du)(du)較低等諸多弊端，如何安(an)全高效精確的獲(huo)取(qu)(qu)城市(shi)空間數(shu)據(ju)，并對多平臺(tai)數(shu)據(ju)進行可靠自(zi)動化處理，成(cheng)為亟待研(yan)宄解(jie)決的問(wen)題(ti)(ti)。

　　車載三激(ji)(ji)(ji)光掃描(miao)測(ce)(ce)(ce)量技術(shu)(shu)(shu)是多(duo)(duo)傳(chuan)感器集(ji)成(cheng)和多(duo)(duo)種測(ce)(ce)(ce)量原(yuan)理為(wei)一(yi)體的(de)(de)綜合性(xing)對地測(ce)(ce)(ce)量技術(shu)(shu)(shu)，以車輛(liang)為(wei)搭載平臺，集(ji)成(cheng)GNSS、慣導(dao)系統(tong)(tong)、激(ji)(ji)(ji)光掃描(miao)儀、相機(ji)等(deng)多(duo)(duo)種傳(chuan)感器，在車輛(liang)行進途中實時采(cai)集(ji)建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)、植被、道(dao)路(lu)(lu)等(deng)地物(wu)表面的(de)(de)三維坐標數(shu)據，為(wei)道(dao)路(lu)(lu)信息的(de)(de)采(cai)集(ji)與更(geng)新(xin)提供了(le)新(xin)途徑。這項新(xin)技術(shu)(shu)(shu)打破了(le)傳(chuan)統(tong)(tong)單點測(ce)(ce)(ce)量方(fang)(fang)式，具有(you)快速(su)、非接觸穿透、實時動態、主動、高(gao)密度、高(gao)精度、數(shu)字化、自動化等(deng)特點。近年(nian)來，隨著導(dao)航定位技術(shu)(shu)(shu)、慣性(xing)導(dao)航技術(shu)(shu)(shu)、激(ji)(ji)(ji)光掃描(miao)技術(shu)(shu)(shu)以及成(cheng)像技術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)不斷發展成(cheng)熟(shu)，車載三激(ji)(ji)(ji)光掃描(miao)測(ce)(ce)(ce)量已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)快速(su)高(gao)效采(cai)集(ji)城市空間數(shu)據的(de)(de)有(you)效方(fang)(fang)式，可以為(wei)舊路(lu)(lu)修整、改擴建(jian)(jian)勘測(ce)(ce)(ce)提供一(yi)種全新(xin)高(gao)效的(de)(de)手段，具有(you)廣闊的(de)(de)市場與應用前景。

　　車載(zai)三維(wei)激光(guang)掃(sao)描系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)構(gou)成(cheng)與(yu)(yu)工(gong)作原理(li)。激光(guang)測繪技術于(yu)20世紀80年代末在(zai)三維(wei)地球空間信(xin)息(xi)(xi)獲取方面取得了重要(yao)進展，使獲取數(shu)據的(de)(de)方式由人工(gong)單點(dian)轉(zhuan)變為自動化(hua)。三維(wei)激光(guang)掃(sao)描系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要(yao)由定(ding)(ding)位(wei)定(ding)(ding)姿(zi)模(mo)塊(kuai)與(yu)(yu)數(shu)據采集(ji)模(mo)塊(kuai)組(zu)成(cheng)[7]。定(ding)(ding)位(wei)定(ding)(ding)姿(zi)模(mo)塊(kuai)包括GNSS導航定(ding)(ding)位(wei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、IMU慣導系(xi)(xi)統(tong)(tong)及里程(cheng)(cheng)計組(zu)成(cheng)，用于(yu)行(xing)駛過程(cheng)(cheng)中確定(ding)(ding)車輛坐(zuo)標(biao)與(yu)(yu)掃(sao)描儀姿(zi)態的(de)(de)信(xin)息(xi)(xi);數(shu)據采集(ji)模(mo)塊(kuai)主要(yao)由激光(guang)掃(sao)描儀與(yu)(yu)面陣CCD全(quan)景相機組(zu)成(cheng)，車輛行(xing)駛過程(cheng)(cheng)中可以360度(du)全(quan)方位(wei)旋轉(zhuan)掃(sao)描，以便快速(su)采集(ji)道路兩側(ce)空間信(xin)息(xi)(xi)數(shu)據。

　　MLS移動掃描系統(tong)城(cheng)(cheng)市道(dao)(dao)路斷面(mian)測量。斷面(mian)測量目前是道(dao)(dao)路竣工(gong)測量中的(de)(de)(de)一(yi)項基本任(ren)務，傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)方(fang)式主要是采用(yong)全站(zhan)儀(yi)觀測碎步點的(de)(de)(de)單點測量方(fang)式，受城(cheng)(cheng)市道(dao)(dao)路路況的(de)(de)(de)復雜(za)性、觀測人員業(ye)(ye)務熟(shu)練程度(du)以及(ji)天氣情況的(de)(de)(de)影響(xiang)，傳(chuan)(chuan)統(tong)方(fang)式外業(ye)(ye)采集數據效率低，勞動強度(du)大，并具有一(yi)定的(de)(de)(de)危險性。車載三維(wei)激光測量系統(tong)采用(yong)非(fei)接觸式主動測量的(de)(de)(de)方(fang)式，可快速安全的(de)(de)(de)獲取地面(mian)點的(de)(de)(de)三維(wei)信息，從而(er)為生(sheng)成城(cheng)(cheng)市道(dao)(dao)路斷面(mian)提供了可行(xing)性。

　　外業(ye)采集數據。開(kai)始工作之前，先對儀(yi)(yi)器(qi)進(jin)行移動(dong)平臺安裝以(yi)及參數的(de)標定，并進(jin)行預掃(sao)(sao)描(miao)(miao)以(yi)確保儀(yi)(yi)器(qi)可(ke)用(yong)性。確認(ren)儀(yi)(yi)器(qi)無誤后進(jin)行360°全(quan)方(fang)位掃(sao)(sao)描(miao)(miao)，掃(sao)(sao)描(miao)(miao)形式為機動(dong)車(che)道(dao)與(yu)非機動(dong)車(che)道(dao)各掃(sao)(sao)描(miao)(miao)一次，以(yi)降低因其它車(che)輛(liang)與(yu)行人遮擋導致的(de)點云缺失帶來的(de)精(jing)度影響，同時保證車(che)輛(liang)行駛(shi)過程(cheng)中平穩，盡量在一個車(che)道(dao)內行駛(shi)，并將平均速度控制在每小時20km左右，用(yong)于提高點云數據精(jing)度的(de)可(ke)靠(kao)性。

　　內業數(shu)據(ju)處理(li)(li)。對采集的(de)點云(yun)數(shu)據(ju)進行拼(pin)接(jie)，在(zai)Trimble Realworks(簡稱TRW)平臺(tai)上采集中樁附近的(de)點云(yun)并將高(gao)程(cheng)信(xin)息(xi)輸出，之后(hou)并進行去(qu)噪聲處理(li)(li)，進行斷面擬合(he)，同(tong)時對特征(zheng)點云(yun)數(shu)據(ju)進行提取，這一步(bu)驟需要(yao)較(jiao)多(duo)的(de)人(ren)工干預，對于處理(li)(li)數(shu)據(ju)的(de)人(ren)員有較(jiao)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。

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