车载LiDAR测量技术在高速公路改扩建勘测中的应用

针对高速公路改扩建勘测的特点与精度要求,本文研究车载LiDAR测量技术在高速公路改扩建勘测中的应用。首先利用车载LiDAR系统沿高速公路往返测量获取路面点云数据,然后用采集的高速路两侧立柱平面位置和水准测量的路面高程点分别对点云平面坐标和高程进行改正、拟合,使点云精度和密度满足高速路改扩建勘测设计需求。该技术在京藏高速银川段改扩建工程中得到了应用,成果精度完全满足要求。     

车载LiDAR技术在高速公路改扩建勘测中的应用

高速公路改扩建路面测量一直是困扰勘测设计工作者的难题。本文对车载LiDAR测量技术进行了研究,并以京藏高速公路改扩建项目为例,对车载激光雷达（LiDAR）技术应用于改扩建项目进行了分析。首先利用车载LiDAR系统进行高速公路沿线的点云数据采集,然后对点云数据进行预处理,并利用预先布设的地面靶标控制点对点云数据进行高精度的改正,最后对成果精度进行了分析,结果表明,车载LiDAR测量技术的成果精度完全能够满足高速公路改扩建勘测的精度要求。     

基于地面靶标控制点的LiDAR点云高精度纠正方法研究

对利用地面靶标控制点进行机载LiDAR点云数据高精度纠正的方法进行了深入研究,并结合济南至青岛高速公路改扩建项目进行了验证。结果表明,纠正后的点云成果平面位置中误差优于5cm,高程中误差优于2cm,不仅能够满足高速公路改扩建的精度要求,也为今后LiDAR应用于高精度工程测量项目提供了一些有益参考。     

车载移动测量在高速公路改扩建中的应用

高速公路改扩建成为当前测绘领域新热点。由于高速公路改扩建项目的特殊性,其测绘精度、工作难度比新建线路标准更高、更复杂,也是公路测绘领域的难点。本文结合具体工程案例,对车载移动测量获取超高精度点云数据的方法进行研究和精度验证,试验结果满足点云高程精度优于±2 cm的设计要求,同时也提高了点云成果的可靠性。     

基于LiDAR的高速公路改扩建勘测关键技术研究

本文结合济南至青岛高速公路改扩建勘测项目,基于LiDAR的高速公路改扩建勘测关键技术进行了深入研究,提出了利用直升机搭载LiDAR设备进行点云数据获取,并基于地面靶标控制点对点云数据进行高精度纠正,经过试验得出了靶标控制点布设的最佳间距,形成了基于LiDAR技术的高速公路改扩建勘测技术方案,以供同类项目借鉴参考。     

浙江省平地区域机载LiDAR数据处理及DEM制作实践

为了进行平地区域原基础测绘产品高程的更新,我省进行了针对平地区域的机载LiDAR测高项目,为了获取高精度的DSM和DEM成果,在实际生产中开展了机载LiDAR数据处理及DEM成果的制作方法研究。本文将利用TerraSolid软件,从LiDAR点云数据的高程精度控制、点云滤波分类要求和如何利用特征线进行无点云数据区域的DEM精度控制等关键技术方面进行研究。     

机载激光雷达平均树高提取研究

为了研究机载激光雷达(LiDAR)树高提取技术,以山东省泰安市徂徕山林场为实验区,于2005年5月进行了机载LiDAR数据获取和外业测量.通过对LiDAR点云数据的分类处理,分别得到了试验区的地面点云子集、植被点云子集和高程归一化的植被点云子集.基于高程归一化的植被点云子集计算了上四分位数处的高度,与实地测量的数据进行了比较,并结合中国森林调查规程进行了实用性分析.结果表明:对于较低密度的点云数据,使用分位数法可以较好地进行林分平均高的估计;机载激光雷达技术对树高估计是可行的,精度都高于87%,总体平均精度为90.59%,其中阔叶树的精度高于针叶树.该试验精度可以满足中国二类森林调查规程中平均树高因子的一般商品林和生态公益林的精度要求,对国有商品林小班的调查精度要求(5%)存在一点差距,需要在国有商品林区进一步开展验证工作.对本试验区而言,已经可以满足其作为森林公园生态公益林的调查要求.     

UAV LiDAR在山区铁路勘察中的应用

随着无人机（UAV）激光雷达（LiDAR）技术的快速发展,其作业方式灵活,效率高、人工少等优点在铁路勘察中具有良好应用前景,横断面中高程精度,地形图中平面以及高程精度是线路设计应用中的关键影响因素,本文通过对横断面高程精度的研究,对地形图中设置的检核点以及实验区房屋角点坐标与人工测量数据进行对比统计分析,得出无人机LiDAR点云获取的横断面与地形图与人工测量成果精度相当,无人机LiDAR技术精度可以满足山区铁路勘察设计的需要,值得推广应用。     

轻型机载LiDAR在农村宅基地房屋测量中的应用

选择新疆焉耆县北大渠乡北大渠村房屋密集区作为研究区,通过三角翼搭载轻型机载LiDAR进行了低空（170m）交叉航线高密度点云数据采集,对点云数据进行拼接、校正、纹理信息增强,在点云上对房屋进行矢量化,并对结果进行精度检查。点云数据房角点采集率为83.3%,中误差为4.8cm。采用机载LiDAR测量房角点能够大大减少外业房角点测量的工作量。机载LiDAR的应用鲜有纹理信息的提取,本次测试通过对高密度点云数据进行有效的处理,提取了点云数据纹理信息,为机载LiDAR数据纹理信息的应用提供了参考,并对其精度有了明确的认识,可为后期相关工作的开展提供借鉴。     

机载LiDAR航带拼接方法分析

随着机载LiDAR技术的发展,我国对高精度的数字产品的生产要求也在不断提高。机载LiDAR点云数据航带间拼接误差一直是影响数字产品的主要因素之一。因此,消除或减弱系统误差影响,提高数据精度具有重要理论意义和工程实用价值。本文对机载LiDAR点云航带拼接误差问题进行分析,以Leica ALS70机载点云数据为数据源,利用Graf Nav8.4软件、Leica Geosystems MFCPP软件、Micro StationV8软件及Terra Soild对某省机载LiDAR点云数据进行航带拼接方法的分析。本文首先利用检校场对点云数据系统误差进行了修正,航带间重叠区域高程偏差图初步分析,然后通过构架线对架次航线拼接进行了整体分析,最后利用区域内像控点资料对点云数据高程精度进行了改正。试验结果表明:该方法提高了点云数据拼接精度,在实际生产过程中提高了预处理的工作效率,提高数字产品的质量。     

面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。     

基于免像控机载LiDAR点云融合技术的高程精度

传统低空航空摄影测量需要布测一定数量且分布均匀的像控点,像控点的布测需要外业投入大量的人力、财力、物力,耗时费力,且内业数据处理也相应地增加了很多的工作量。本文以免像控的机载激光雷达(LiDAR)点云融合技术为例,通过选取四种不同的方案比对分析获取的点云高程精度,探讨免像控机载LiDAR点云融合技术在不同方案下的点云高程转换精度的影响因素。研究结果表明,除了在试验区周边合理选择分布均匀的控制点外,将一次点云高程拟合残差空间分布变化异常的控制点,作为二次点云高程拟合点的选取依据进行点云高程拟合参数求解,也可以提高点云的高程精度。     

车载LiDAR用于轨道线带状图测量的高程精度分析

目前,轨道交通建设在各大中城市日益兴起,传统的测量技术手段难以快速获取城市轨道交通带状图,而车载LiDAR作为一种新的测量技术,能够实现快速、全面地获取道路两侧的详细地物信息,并且在高程测量上能够达到较高的精度。本文以SSW移动测量系统为硬件平台,采用多种作业方案对郑州市地铁轨道交通线进行带状图测量,针对各方案的高程测量数据,分析GPS信号强度、检校点密度、采集方式对点云高程精度的影响。试验结果表明,采用往返扫描的作业方式,可有效地减小系统误差,提供测量精度;当GPS信号较弱时,采用往返扫描的作业方式,并适当增加检校点密度,也能达到轨道交通带状图高程精度要求。     

三维LiDAR激光扫描技术在不动产权籍调查中的应用

三维激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)系统通过发射和接收激光脉冲,能直接快速获得地表密集的高精度3维激光点云数据,以下简称LiDAR激光点云数据.本文应用车载LiDAR激光点云移动测量技术,结合房产测量系统及测区实际情况,对不动产测绘项目外业数据采集过程进行研究,并详细阐述了利用点云进行不动产外业测量的方法,最后与传统测图方法进行比较.结果表明,车载LiDAR激光点云移动测量技术可以满足不动产测绘的精度要求,而且外业数据采集效率较传统方法提高30多倍.可以为不动产测绘项目生产提供参考和借鉴.     

三维激光扫描技术在高速公路运行非接触式变形监测中的应用

本文利用三维激光扫描技术,非接触式获取高速公路监测区域内三维点云数据,利用三维点云面与面的差异比对方式计算出不同周期断路面的变形差异值,将计算结果汇总并以直观性色带图形成三维数据成果图与最终报告。实践结果表明,三维激光扫描仪测得的高速公路路面数据精度、测量效率均比较高,可满足高速公路路面监测的要求,为快速、高效地进行高速公路路面变形监测提供了技术支持。     

复杂地形条件下多密度级无人机LiDAR点云DEM精度研究 ——以2022年北京冬奥会延庆赛区为例

为进一步提升复杂地形条件下无人机激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)点云数据构建数字高程模型的效率与精度,以2022年北京冬奥会延庆赛区场馆建设用地为实验区,按照不同抽稀比例,对实验区原始无人机激光雷达点云中分类出的地面点数据进行抽稀处理,利用克里金插值算法对不同密度地面点数据进行插值处理,结合高程中误差、平均绝对误差对生成的数字高程模型进行双重精度评定,得出以下结论:对于复杂地形而言,随着点云数据密度的下降,数字高程模型建模效率明显提升,但地形特征逐渐模糊,数据精度级别逐级降低,其中高程中误差由0.381 m增大至1.914 m,平均绝对误差值由0.335 m增大至1.357 m.在满足精度要求的前提下,对LiDAR点云数据进行适度抽稀处理,可保障生产成本与时效.     

NBCORS及车载LiDAR系统POS数据处理技术在道路竣工中的应用研究

针对车载LiDAR系统在城市道路竣工测绘中所面临的问题,提出了采用城市CORS站替代单基站以差分解算POS,并通过设计试验探明了基于单基站及多基站差分GPS解算POS获得的激光点云数据精度。试验结果表明,基于测区附近3个基准站获得的点云平面精度可达4.9 cm,高程精度可达8.6 cm,能够满足城市道路竣工的精度要求,具有替代近距离单基站差分的潜力。     

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。     

基于机载LiDAR数据的广西困难地区高精度DEM生产研究

数字高程模型(DEM)利用有限的地形高程数据实现对地表形态的数字化模拟,是测绘部门数据生产的重要内容.当前DEM生产主要采用交互式数字摄影测量方式,不仅需要投入大量人力,极为依赖经验,同时生产效率也较为低下.近年来兴起的机载激光雷达(LiDAR)技术为DEM获取提供了一种新的途径.本文以广西植被茂密区和陡石山区的点云数据为例,研究在广西困难地区应用机载LiDAR技术进行高精度DEM生产的可行性,并利用同区域的数字广西地貌成果对所生产的DEM进行精度验证.结果表明,应用机载LiDAR数据进行DEM生产不仅将植被茂密区的生产效率提升了25％,陡石山区的生产效率提升了7倍以上,同时数据精度能够满足1:10000 DEM的要求,在广西传统DEM生产困难地区具有极大的优势.     

融合航空影像的LiDAR地物点云分类

点云滤波分类是LiDAR后续应用的基础工作,在点云滤波的基础上,以航空影像为辅助条件,结合点云高程信息,设计一套地物点云的分类方法。该方法首先融合航空影像与LiDAR数据,将对应RGB值赋予每个点,根据植被的光谱特征提取出部分植被点云;然后再根据文中定义的点云高程纹理,在剩余地物点云中提取出建筑物点,最后根据回波次数信息分离出剩余植被点,完成地物点云的分类。采用北京凤凰岭地区一组机载LiDAR数据进行实验。实验结果表明,该方法能够有效地将地物点云进行分类并且满足一定的精度要求,具有一定的实用价值。