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湖北铁路公路工程测量中LIDAR的应用

来源:/news/132.html

发布时间:2018-08-02

湖北铁路公路工程测量中LIDAR的应用

湖北铁路公路工程测量分享机载激光雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LIDAR),也叫机载激光雷达,是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,它集成了激光扫描仪、差分GPS系统、IMU(Inertial Measurement Unit,惯性量测单元,用以量测飞机平台的飞行姿态)、数码相机。在动态载波相位差分GPS系统和IMU的支持下,激光扫描系统通过激光扫描器和距离传感器,经由微计算机对测量资料进行内部处理,显示或存储、输出距离和角度等资料,并与距离传感器获取的数据相匹配,经过相应软件进行一系列处理来获取被测目标的表面形态和三维坐标数据,从而进行各种量算或建立立体模型。

1 LIDAR数据获取的基本原理

当机载LIDAR航摄飞行时,激光扫描仪发射、接收激光束,对地面进行线状扫描,与此同时,动态GPS系统确定传感器的空间位置(经纬度),IMU测量飞机的实时姿态数据,即滚动、仰俯和航偏角。由于系统的几个部分同步工作并集成于一体,GPS和IMU的数据融合极为方便,所以经后期地面数据处理后,即可获取地面的三维数据。

2 LIDAR用于高速公路线路优化设计的模式

湖北铁路公路工程测量分享三维激光雷达技术应用于铁路公路线路优化设计包括数据获取、数据处理、优化设计等工作内容。

(1)原始数据采集:在航飞前要制订飞行计划,安置全球定位系统接收机、激光扫描测量、惯性测量、数码相机等。

    (2)基础数据处理:湖北铁路公路工程测量分享机载激光雷达测量系统在野外采集得到的数据需要进行一定的处理才能得到需要的信息。数据处理的内容包括:确定航迹、激光扫描测量数据处理、数据分类处理、坐标匹配、影像数据的定向和镶嵌、建立三维地形模型。

    (3)线路优化设计:以高精度、高分辨率正射影像和激光点云数据、数字高程模型数据为基础,采用二、三维结合方式,结合架空高速公路线路设计业务需求,采用多人协同设计,实现高速公路线路路径优化设计的一体化全流程应用。

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