机载lidar技术在山区铁路制图中的应用

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1、机载LIDAR技术在山区铁路制图中的应用杜兆宇（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）摘要机载LIDAR技术是最近几年发展应用的新兴科学；本文借助具体工程实例，阐述了机载LIDAR技术在山区铁路制图中的生产流程，显著地提高了勘测效率，在地形复杂地区发挥巨大优势，具有广阔的应用前景。关键词机载LIDAR；点云；POS系统；镶嵌Title：TheApplicationofAirborneLIDARonRailwayMappinginTheMountainDuZhaoyuAbstractTheAirborneLIDARtechnologyisanewemergingscienceinr

2、ecentyears.TheproductionprocessofAirborneLIDARtechnologyhasintroducedinthispaper,thoughtsomespecificprojectexample.Ithassignificantlyimprovedtheefficiencyoftheinvestigation,andhasplayedasignificantadvantageonthecomplexterrainareas.Sothistechnologyhasbroadapplicationprospects.KeywordsAirborneLIDAR,P

3、ointCloud,POSsystem,Mosaic常规铁路制图方法是航空摄影测量，在山区和沙漠地区等恶劣自然条件下，航空影像的获取和地面控制点的施测会有很大的困难。机载LIDAR技术[1]是一种综合利用激光、全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）的数据采集技术，相较于传统航空摄影测量技术，具有自动化程度更高，受环境影响较小，数据生产周期短、精度高等特点。该系统在三维空间信息的实时获取方面取得了重大突破，为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段。1机载LIDAR技术机载LIDAR是一种集激光、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一身的空间测量系统[2]。该系统是将激光扫

4、描仪、GPS接受机、惯性导航系统、数码相机及控制元件等搭载在载体飞机上。它通过主动向地面发射激光脉冲，接受地面反射回来的反射脉冲并同时记录所用时间，从而计算出激光扫描仪到地面的距离，结合POS系统测得的位置和姿态信息可计算出地面点的三维坐标。2机载LiDAR作业流程LiDARotherstaffoftheCentre.Duringthewar,ZhuwastransferredbacktoJiangxi,andDirectorofthenewOfficeinJingdezhen,JiangxiCommitteeSecretary.Startingin1939servedasrecordero

5、ftheWestNorthOrganization,SecretaryoftheSpecialCommitteeAfterthevictoryofthelongMarch,hehasbeentheNorthwestOfficeoftheFederationofStateenterprisesMinister,ShenmufuguSARmissions,DirectorofNingxiaCountypartyCommitteeSecretaryandrecorderoftheCountypartyCommitteeSecretary,Ministersand作业过程分为航线设计、检校场布设及检

6、校飞行、基站布设及联测、航摄作业、数据下载及格式转换、数据处理。2.1航线设计LiDAR飞行航线设计针对ALS60三维激光扫描仪和RCD30数码相机硬件参数[4]，以FPES（FlightPlanning&EvaluationSoftware，飞行设计及评估软件，版本号10.1）为主要平台，AutoCAD、GoogleEarth、GlobalMapper为辅助设计工具，以SRTM3地形数据为依据，生成覆盖指定区域的多条航线，以导航文件（.fpd文件）形式导出，用于控制航摄飞行。航线设计包括基本参数的确定、航摄分区、航线生成。①基本参数的确定以相关规范要求为基础，根据现场情况与项目要求，确定扫

7、描角、飞行航速、航向及旁向重叠度、航线高度等基本参数。②航摄分区测区区域划分按以下三个原则进行：首先，区域为不同类型地物的混合，需将其划分为多个单独的面状区域和条带状区域；其次，区域内地形起伏较大，按照单一区域设计的航线无法满足需要，需通过区域划分将该区域划分为多个小区域，从而减小同一区域的地形起伏；最后，GPS基线长度对精度的影响。对测区进行划分以避免单条航线的长度超过60公里。③航线生成FPES包含针对两