机载激光雷达测绘一飞而过,助力公路扩容

发布日期：2019-03-13 22:39 浏览量：8284

在外业测绘时常会遇见这样的情景：高速公路上，一前一后两辆闪烁着警灯的巡逻车之间，一组工作人员正操作着测绘仪器。每测完一段，人员、设备和巡逻车都同步向前移动一段距离。飞驰的汽车或从他们身边掠过，或急剧刹车，作业区附近一时险象环生。技术人员在“用生命测量”的同时，也造成道路阻断、拥堵，给过往车辆造成极大不便和风险。

某公路规划勘察设计研究院应用机载激光雷达扫描技术。原本需要3个月且可能断道的危险测量工作，只花了10来天便得以安全完成，且未对正常交通造成影响。机载激光雷达测绘技术的出现，为这样常见的外业测绘情景带来了便利，缩短了作业时间，提高了效率。

一架小型直升机搭载着激光雷达腾空而起，飞向高速扩容标段的上空，进行空中扫描，初看外形像个“微波炉”。

激光雷达被架在直升机起落架上，它的外形并不炫酷，激光扫描器方方正正的就像一个“微波炉”。微波炉的侧面，并排装着数码相机和一个叫IMU的设备，相机镜头朝下，用于获取地面的彩色数码影像，而简称为IMU的“惯性测量单元”就像雷达的平衡器官，随时感知着雷达的姿态。激光传感器头在微波炉的下方每秒发射和接收数百万个激光脉冲，对地面进行精确测量。

激光扫描器和航摄的数码相机是独立的两个系统，却都接受控制存储器的指挥。带有激光和航摄相机的传感器部分通过数据线与控制存储器相连，如果把雷达的传感器比作耳机和麦克风，放在直升机机舱的存储器则是一部“手机”，收揽所有测量结果。由于直升机震动比较厉害，雷达的4个支脚装有脚垫减震，就像穿了4只厚底的松糕鞋。

机载激光雷达测绘手段既不堵路又安全

激光雷达扫描是一种全球趋势的测绘手段，将大量减少人工测绘。与人工测绘相比，其最大的优势就是不用阻断道路，同时能保证工作人员的安全。特别是改扩建项目，用传统的方式去测，不仅要占用车道造堵，在车辆的干扰之下，效率低下，工作人员也有危险。

曾经，70公里的道路由20几个人测了两个月；而运用激光雷达扫描，3天完成5个架次的飞行作业，累计仅用9个小时就完成了测绘工作。地面配合人员仅为往常的1/2~1/3。

其次，激光雷达扫描非常准确直观，相当于把野外搬到室内，而现场可能只看到局部。改扩建工程既有新车道，也有旧车道，新旧要无缝衔接，测量就必须准确。比如路面加铺沥青、水泥混凝土1厘米与5厘米造价差别很大。这么长的公路，一旦测错了，损失更惨重。从杨洪提供的图上，记者看到，激光雷达影像扫描甚至能看清行驶车辆上的年审标志。

同时，没有道路的悬崖绝壁、茂密的森林、沼泽湿地或其他无法进入的地方，激光雷达都能成功完成测量工作。还能为三维实景模型提供基础数据，方便建设、养护和运营管理等。