機載激光雷達測繪一飛而過(guò),助力公路擴容

在外業(yè)測繪時(shí)常會(huì )遇見(jiàn)這樣的情景：高速公路上，一前一后兩輛閃爍著(zhù)警燈的巡邏車(chē)之間，一組工作人員正操作著(zhù)測繪儀器。每測完一段，人員、設備和巡邏車(chē)都同步向前移動(dòng)一段距離。飛馳的汽車(chē)或從他們身邊掠過(guò)，或急劇剎車(chē)，作業(yè)區附近一時(shí)險象環(huán)生。技術(shù)人員在“用生命測量”的同時(shí)，也造成道路阻斷、擁堵，給過(guò)往車(chē)輛造成極大不便和風(fēng)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(shù)。原本需要3個(gè)月且可能斷道的危險測量工作，只花了10來(lái)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(shù)的出現，為這樣常見(jiàn)的外業(yè)測繪情景帶來(lái)了便利，縮短了作業(yè)時(shí)間，提高了效率。

一架小型直升機搭載著(zhù)激光雷達騰空而起，飛向高速擴容標段的上空，進(jìn)行空中掃描，初看外形像個(gè)“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(gè)“微波爐”。微波爐的側面，并排裝著(zhù)數碼相機和一個(gè)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(jiǎn)稱(chēng)為IMU的“慣性測量單元”就像雷達的平衡器官，隨時(shí)感知著(zhù)雷達的姿態(tài)。激光傳感器頭在微波爐的下方每秒發(fā)射和接收數百萬(wàn)個(gè)激光脈沖，對地面進(jìn)行精確測量。 

激光掃描器和航攝的數碼相機是獨立的兩個(gè)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(guò)數據線(xiàn)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(fēng)，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(dòng)比較厲害，雷達的4個(gè)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(yōu)勢就是不用阻斷道路，同時(shí)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(chē)道造堵，在車(chē)輛的干擾之下，效率低下，工作人員也有危險。 

曾經(jīng)，70公里的道路由20幾個(gè)人測了兩個(gè)月；而運用激光雷達掃描，3天完成5個(gè)架次的飛行作業(yè)，累計僅用9個(gè)小時(shí)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(guān)，相當于把野外搬到室內，而現場(chǎng)可能只看到局部。改擴建工程既有新車(chē)道，也有舊車(chē)道，新舊要無(wú)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(jià)差別很大。這么長(cháng)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(chē)輛上的年審標志。 

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

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