基于高精度实景三维模型的公路纵横断面生成方法

道路纵横断面测量是道路测量工作的重要内容,道路纵横断面测量数据是道路勘测设计的必要基础数据,是计算道路填挖方工程量的依据。利用无人机低空摄影测量技术,构建道路高精度实景三维模型,在此基础上进行道路中线提取和横断面提取。根据纵断面和横断面上的坡度变化情况提取坡度变换点,实现公路纵横断面的自动生成,通过数据格式转换,将纵横断面数据导入公路设计软件,进行道路平、纵、横设计。实验证明,该方法在我国西部山区的道路勘测中具有明显的技术优势,极大减少了野外工作量,降低了野外测量成本,提高工作效率,缩短勘测设计周期,同时能提高困难测区纵横断面测量的精度。     

机载激光雷达在公路纵横断面测量中的应用

本文介绍了机载激光雷达(LiDAR)系统原理和点云数据处理流程,结合高速公路纵横断面测量项目实例,阐述了机载激光雷达生产的航线规划设计、数据获取及数据处理,并对生成的DEM质量进行了验证,结果说明机载激光雷达能满足公路纵横断面测量的精度要求。     

三维激光扫描技术在河道测量中的应用

传统的河道测量工作量大、效率低、采样密度有限,其数据获取方式和数据处理模式已经不能满足河道信息化的需要。三维激光扫描技术为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段。本文以焦作市新河为试验区,采用Riegl VZ-1000三维激光扫描仪获取枯水期河道数据,首先对获取的河道激光点云数据进行预处理,包括数据拼接、坐标转换、点云数据滤波分类处理等,采用反距离加权插值(IDW)算法生成DEM和基于DEM自动获取断面的方法,实现了河道断面的提取,并对断面数据进行了精度分析,建立了基于三维激光扫描技术的河道水上地形信息提取技术流程。     

一种输电线路平断面提取及精度分析方法

本文根据输电线路平断面图的特点,分别利用激光点云、DOM实现了断面图的自动提取和平面图的人工绘制。依托实际工程介绍了机载激光数据的获取和分级处理,对激光点云的高程精度情况进行评价,分析影响精度的因素;通过内存映射文件的方式实现海量点云数据读取,利用不规则离散点构建Delaunay三角格网进行高程内插实现断面提取,并对断面高程精度进行评定和制图进行改进。     

移动激光扫描技术结合天宝Realworks在公路测设中的应用

传统的道路测绘方式,主要使用GNSS、全站仪与水准仪来完成,数据格式只能是单个点的坐标或高程,存在一定的概括误差。为了提高道路测绘的数据完整性、流程简单性、作业安全性,笔者测试了地面静态三维激光技术的实践和应用。本文重点介绍天宝Realworks点云处理软件、TBC高级版软件结合SLAM移动扫描仪在道路测绘中的应用,对其外业测量工作流程方法与精度控制手段进行探讨。并通过处理和分析点云,对道路进行三维测量、DEM建模、等高线绘制、纵横断面生成等测绘生产。后期对数据成果的精度进行检核。结果表明,天宝Realworks点云处理软件结合SLAM移动扫描仪以及TBC数据处理软件,能够满足公路测设中的外业数据采集、内业数据处理以及外业道路放样的需要,值得在公路测设中推广和应用。     

基于激光扫描点云的隧道断面提取方法

传统断面测量方法存在效率低、精度差等特点,为优化断面测量方法,提出利用地面激光点云提取断面的方法。其主要包括:中轴线拟合、点云分割、断面提取三步骤。在基于点云双向投影确定初始中轴线的基础上,运用弦高偏移算法,提取骨架特征拐点,对中轴线分段再次拟合,获取二次中轴线;点云分割是基于隧道中轴线进行的,对隧道的点云数据进行连续分割,对截取的断面进行椭圆拟合。实验表明,通过此方法快速提取中轴线上任意位置的断面。     

基于机载LiDAR技术的河道测绘应用研究

为消除传统河道测绘方法效率低、难度大、危险系数高等弊端,利用穿透性较强的机载激光扫描测量技术,对某河道洲滩较多、环境复杂的盘山河段进行地形图及断面测绘作业。通过梳理机载LiDAR河道测绘技术流程,利用大疆智图和Terrasolid软件对外业高密度原始点云进行分析处理,提取项目需要的河道点云成果,与RTK实地测量数据进行对比分析,结果表明：采用机载LiDAR技术获取的研究区河道点云数据成果精度相对较高,裸露地表、草地、林地点云成果均能够满足1∶5 000地形图平原地区精度要求,河道断面面积较差相对较小,符合规范及使用要求,且测速快、覆盖面广,为大区域范围内河道基础数据测绘生产提供了可靠有效的技术方法。     

三维激光扫描技术在沈阳地铁测量中的应用

以沈阳地铁某盾构区间结构断面检测为例,采用三维激光扫描仪测量代替传统测量的方法,第一次将其应用于沈阳地铁结构断面检测中,介绍了点云数据采集、隧道模型建立及结构断面的获取与输出,并对检测结果进行了分析。结果表明,三维激光扫描技术在数据采集效率、测量精度、成果输出方面都较传统方法有较大优势,并且在结构断面提取与成果输出方面实现了自动化,相较于同类测量方法在内业效率上有了较大提高,可以将此方法在沈阳地铁检测工作中进行推广。     

三维激光扫描技术在市政道路工程断面测量中的应用

传统的断面测量方式工作效率较低,外业测量人员工作强度大,其测量的密度精度不高,速度很慢,对于一些要求高密度、危险无法到达的地段就无法测量。三维激光扫描技术的特点是扫描速度快、分辨率高、非接触式测量,利用三维激光扫描技术可以快速地获取被扫描物体表面的纹理和色彩,在市政道路工程断面测量中应用三维激光扫描技术,不仅能提高外业作业效率,减少外业测量人员的工作强度、避免危险情况发生,也能提升工程项目的内涵。本文利用LEICA P40三维激光扫描仪扫描道路获取道路点云,研究利用道路点云数据绘制道路纵横断面的作业流程、方法。     

基于点云数据的盾构隧道竣工测量方法

隧道轴线的偏差和断面测量是地铁隧道竣工测量的重要指标。本文详细介绍了运用空间几何的方法从海量三维激光点云数据中快速、准确地提取地铁盾构隧道断面和中心点的方法,在此基础上将提取的断面点云数据与设计断面曲线进行了二维对比分析,并在北京某地铁盾构隧道中进行了验证:从三维激光点云中提取的中心点坐标与全站仪测量得到的结果相差在±3mm以内,点位精度能够达到3.43mm。结果表明该方法可达到较高的测量精度,在地铁盾构隧道竣工测量中将具有较强的实用性。     

一种LiDAR数据提取等高线的优化算法

在等高线提取技术中,LiDAR虽然较传统航空摄影测量具有明显优势,然而目前已有算法和软件基于LiDAR点云自动提取的等高线存在大量多余的短齿线和孤立环。本文提出了一种以短齿线和孤立环消除为核心的LiDAR数据提取等高线的优化算法,并基于FME软件平台设计程序加以实现,最后通过试验案例验证了算法和程序的可行性与有效性。     

一种利用机载激光点云的河流横纵断面自动提取方法

传统的河流断面测量方法具有周期长、成本高、外业多等不足,为此提出一种基于机载激光点云的河流横纵断面自动提取方法.首先,使用渐进三角网滤波器从机载点云中分离出地面点,用以构建三角网模型,并将其转化成数字高程模型数据.接着,利用洼地填充、流向分析、流量分析、河流栅格提取、矢量化等水文分析模块,从数字高程模型数据中自动提取出河流中心线.然后,修正河流中心线并生成纵断面,沿着纵断面按固定间距自动提取横断面,并自动填充属性.最后,利用断面线进行缓冲区分析,根据缓冲区范围从正射影像中裁剪出河流影像,并将河流影像与数字高程模型、横纵断面数据打包成完整成果.项目应用证明,该方法具有数据精度高、更新周期短、生产成本低等优势,适用于大范围的河流断面数据生产.     

机载LiDAR系统在公路断面测量中的应用与精度分析

以机载LiDAR系统在公路断面测量中的应用为研究对象,叙述了机载激光扫描测量系统在公路断面测量中的应用过程,通过数据对纵横断面检查精度进行了分析,说明机载激光扫描测量系统可以应用于公路勘测,其精度完全符合使用需要。     

使用FME与VBA提取机场方格网高程数据

因受机场工程设计软件的测量数据容量限制,基于LiDAR采集、点云分类后得到的地面点云数据LAS不能完整应用于目前设计软件进行设计计算。本文通过对拟选技术方案的筛选,提出了利用FME Workbench数据处理功能,结合VBA编程获取外部方格网平面数据的方法。该方法在FME Workbench中实现了地面点云数据构建TIN、采用逐点内插方法从TIN中提取方格网高程数据、等高线生成及相应图形处理与成果输出。最终通过实际算例证明了该方法的有效性。     

激光雷达数据的地面线的自动生成方法

针对公路勘察设计中获取地面线信息效率低、精度低的问题,提出一种新的利用海量高精度激光雷达数据生成设计地面线的方法。该方法采用基于路线方案的索引方法对激光雷达数据进行动态管理,并且结合Microstation平台二次开发,设计并实现了道路设计地面线自动提取的软件工具。通过工程实践表明:利用该方法可以进行设计地面线的快速自动提取,提高公路勘测设计的效率,节省外业测量成本,并实现激光雷达测量与公路施工图设计的一体化。     

融合车载LiDAR点云和全景影像的道路标线自动提取方法

针对传统人工方式、人机交互方式提取公路标线成本高、效率低的问题,本文提出了融合车载LiDAR点云和全景影像数据,使用SCGA-Net网络提取并矢量化道路标线的方法,以解决车载LiDAR点云采集过程中因车辆遮挡、道路修补等造成的数据缺失问题。试验表明,该方法道路标线的提取率和正确率均优于仅使用LiDAR点云提取标线的方法,可有效地提升自动驾驶所依赖的高精地图的生产效率。     

一种基于LiDAR点云的河道纵横断面获取方法

本文基于LiDAR点云进行河道纵横断面的获取。包括数据采集、数据预处理、点云滤波、精编DEM等步骤;根据已有的河道中心线,按照特定距离,在精编的DEM上提取断面点;通过空三立体模型进行关键断面点位置的调整,得到断面点成果;给出与实测断面数据的精度对比。该方法节省了外业实测断面点所需的人力物力财力,提高了工作效率和质量。     

基于车载LiDAR的交通标线自动提取方法研究

针对自动驾驶技术对高精度道路信息实时存储分析的需求日渐增大、道路点云数据冗余离散的问题,本文提出了一种从车载LiDAR点云数据中自动提取道路面、分类并矢量化交通标线的有效方法。首先,将点云数据中的非地面点滤除;其次,基于载体车辆的行车轨迹线生成伪扫描线实现道路面的提取;然后,构建一系列二维点云参考影像,利用点云强度等特征信息检测交通标线边界像素点及坐标,并去除离群值对交通标线进行分类细化;最后,对本文方法提取与传统方法提取的交通要素进行对比,实验结果表明,本文提取方法的准确度及效率都有了一定的提升。     

地面三维激光扫描技术在公路建模中的应用

为解决传统技术获取公路数据效率低,数据不够精确与详细的问题,本文提出了将地面三维激光扫描技术应用于公路建模的数据采集方案和数据处理方法。根据地面激光扫描的特点和公路建模要求,设计出按最佳扫描距离进行分段设站、分块扫描的数据采集方案。经过点云配准和滤波等预处理后,利用点云几何信息进行了数字表面模型、等高线、纵横断面等模型生成。本文以Trimble GS200地面三维激光扫描仪为例对高速公路路面进行数据采集,以Realworks Survey5.0作为建模工具进行路面建模。结果表明采集方案能提高获取原始数据的效率,并且保证了数据质量,降低了数据处理的复杂程度。     

GPS-RTK在山区高速公路纵横断面测量中的应用

以江西某高速公路纵横断面测量为例,利用GPS-RTK技术对该高速公路进行纵横断面测量,并采用CASS绘图软件和纬地数据转换插件将纵横断面测量数据转换为纬地数据,结果表明GPS-RTK技术满足高速公路设计精度需求。