機載激光(guāng)雷達測繪一飛(fēi)而過,助力公路擴容

發布日期：2019-03-13 22:39 浏覽量：6783

在外業測繪時(shí)常會遇見這(zhè)樣的(de)情景：高(gāo)速公路上，一前一後兩輛閃爍著(zhe)警燈的(de)巡邏車之間，一組工作人(rén)員(yuán)正操作著(zhe)測繪儀器。每測完一段，人(rén)員(yuán)、設備和(hé)巡邏車都同步向前移動一段距離。飛(fēi)馳的(de)汽車或從他(tā)們身邊掠過，或急劇刹車，作業區(qū)附近一時(shí)險象環生。技術人(rén)員(yuán)在“用(yòng)生命測量”的(de)同時(shí)，也(yě)造成道路阻斷、擁堵，給過往車輛造成極大(dà)不便和(hé)風險。

某公路規劃勘察設計研究院應用(yòng)機載激光(guāng)雷達掃描技術。原本需要3個(gè)月(yuè)且可(kě)能斷道的(de)危險測量工作，隻花了(le)10來(lái)天便得(de)以安全完成，且未對(duì)正常交通(tōng)造成影(yǐng)響。機載激光(guāng)雷達測繪技術的(de)出現，爲這(zhè)樣常見的(de)外業測繪情景帶來(lái)了(le)便利，縮短了(le)作業時(shí)間，提高(gāo)了(le)效率。

一架小型直升機搭載著(zhe)激光(guāng)雷達騰空而起，飛(fēi)向高(gāo)速擴容标段的(de)上空，進行空中掃描，初看外形像個(gè)“微波爐”。

激光(guāng)雷達被架在直升機起落架上，它的(de)外形并不炫酷，激光(guāng)掃描器方方正正的(de)就像一個(gè)“微波爐”。微波爐的(de)側面，并排裝著(zhe)數碼相機和(hé)一個(gè)叫IMU的(de)設備，相機鏡頭朝下(xià)，用(yòng)于獲取地面的(de)彩色數碼影(yǐng)像，而簡稱爲IMU的(de)“慣性測量單元”就像雷達的(de)平衡器官，随時(shí)感知著(zhe)雷達的(de)姿态。激光(guāng)傳感器頭在微波爐的(de)下(xià)方每秒發射和(hé)接收數百萬個(gè)激光(guāng)脈沖，對(duì)地面進行精确測量。

激光(guāng)掃描器和(hé)航攝的(de)數碼相機是獨立的(de)兩個(gè)系統，卻都接受控制存儲器的(de)指揮。帶有激光(guāng)和(hé)航攝相機的(de)傳感器部分(fēn)通(tōng)過數據線與控制存儲器相連，如果把雷達的(de)傳感器比作耳機和(hé)麥克風，放在直升機機艙的(de)存儲器則是一部“手機”，收攬所有測量結果。由于直升機震動比較厲害，雷達的(de)4個(gè)支腳裝有腳墊減震，就像穿了(le)4隻厚底的(de)松糕鞋。

機載激光(guāng)雷達測繪手段既不堵路又安全

激光(guāng)雷達掃描是一種全球趨勢的(de)測繪手段，将大(dà)量減少人(rén)工測繪。與人(rén)工測繪相比，其最大(dà)的(de)優勢就是不用(yòng)阻斷道路，同時(shí)能保證工作人(rén)員(yuán)的(de)安全。特别是改擴建項目，用(yòng)傳統的(de)方式去測，不僅要占用(yòng)車道造堵，在車輛的(de)幹擾之下(xià)，效率低下(xià)，工作人(rén)員(yuán)也(yě)有危險。

曾經，70公裏的(de)道路由20幾個(gè)人(rén)測了(le)兩個(gè)月(yuè)；而運用(yòng)激光(guāng)雷達掃描，3天完成5個(gè)架次的(de)飛(fēi)行作業，累計僅用(yòng)9個(gè)小時(shí)就完成了(le)測繪工作。地面配合人(rén)員(yuán)僅爲往常的(de)1/2~1/3。

其次，激光(guāng)雷達掃描非常準确直觀，相當于把野外搬到室内，而現場(chǎng)可(kě)能隻看到局部。改擴建工程既有新車道，也(yě)有舊(jiù)車道，新舊(jiù)要無縫銜接，測量就必須準确。比如路面加鋪瀝青、水(shuǐ)泥混凝土1厘米與5厘米造價差别很大(dà)。這(zhè)麽長(cháng)的(de)公路，一旦測錯了(le)，損失更慘重。從楊洪提供的(de)圖上，記者看到，激光(guāng)雷達影(yǐng)像掃描甚至能看清行駛車輛上的(de)年審标志。

同時(shí)，沒有道路的(de)懸崖絕壁、茂密的(de)森林(lín)、沼澤濕地或其他(tā)無法進入的(de)地方，激光(guāng)雷達都能成功完成測量工作。還(hái)能爲三維實景模型提供基礎數據，方便建設、養護和(hé)運營管理(lǐ)等。