機載激光雷達測繪一飛而過,助力公路擴容

發布日期：2019-03-13 22:39 瀏覽量：10151

在外業測繪時常會遇見這樣的情景：高速公路上，一前一后兩輛閃爍著警燈的巡邏車之間，一組工作人員正操作著測繪儀器。每測完一段，人員、設備和巡邏車都同步向前移動一段距離。飛馳的汽車或從他們身邊掠過，或急劇剎車，作業區附近一時險象環生。技術人員在“用生命測量”的同時，也造成道路阻斷、擁堵，給過往車輛造成極大不便和風險。

某公路規劃勘察設計研究院應用機載激光雷達掃描技術。原本需要3個月且可能斷道的危險測量工作，只花了10來天便得以安全完成，且未對正常交通造成影響。機載激光雷達測繪技術的出現，為這樣常見的外業測繪情景帶來了便利，縮短了作業時間，提高了效率。

一架小型直升機搭載著激光雷達騰空而起，飛向高速擴容標段的上空，進行空中掃描，初看外形像個“微波爐”。

激光雷達被架在直升機起落架上，它的外形并不炫酷，激光掃描器方方正正的就像一個“微波爐”。微波爐的側面，并排裝著數碼相機和一個叫IMU的設備，相機鏡頭朝下，用于獲取地面的彩色數碼影像，而簡稱為IMU的“慣性測量單元”就像雷達的平衡器官，隨時感知著雷達的姿態。激光傳感器頭在微波爐的下方每秒發射和接收數百萬個激光脈沖，對地面進行精確測量。

激光掃描器和航攝的數碼相機是獨立的兩個系統，卻都接受控制存儲器的指揮。帶有激光和航攝相機的傳感器部分通過數據線與控制存儲器相連，如果把雷達的傳感器比作耳機和麥克風，放在直升機機艙的存儲器則是一部“手機”，收攬所有測量結果。由于直升機震動比較厲害，雷達的4個支腳裝有腳墊減震，就像穿了4只厚底的松糕鞋。

機載激光雷達測繪手段既不堵路又安全

激光雷達掃描是一種全球趨勢的測繪手段，將大量減少人工測繪。與人工測繪相比，其最大的優勢就是不用阻斷道路，同時能保證工作人員的安全。特別是改擴建項目，用傳統的方式去測，不僅要占用車道造堵，在車輛的干擾之下，效率低下，工作人員也有危險。

曾經，70公里的道路由20幾個人測了兩個月；而運用激光雷達掃描，3天完成5個架次的飛行作業，累計僅用9個小時就完成了測繪工作。地面配合人員僅為往常的1/2~1/3。

其次，激光雷達掃描非常準確直觀，相當于把野外搬到室內，而現場可能只看到局部。改擴建工程既有新車道，也有舊車道，新舊要無縫銜接，測量就必須準確。比如路面加鋪瀝青、水泥混凝土1厘米與5厘米造價差別很大。這么長的公路，一旦測錯了，損失更慘重。從楊洪提供的圖上，記者看到，激光雷達影像掃描甚至能看清行駛車輛上的年審標志。

同時，沒有道路的懸崖絕壁、茂密的森林、沼澤濕地或其他無法進入的地方，激光雷達都能成功完成測量工作。還能為三維實景模型提供基礎數據，方便建設、養護和運營管理等。