机载三维激光扫描技术在公路勘测中的应用初探
三维激光扫描试验在公路勘测中的应用研究
一、研究背景
3、3D激光扫描系统的标称测量精度为 厘米级甚至毫米级，那么实际应用于测量 地形图时精度又如何呢？由其形成的DTM 截取的纵、横断面的精度又如何呢？为此， 我们和国内外专家合作，对三维(3D)激光 扫描系统应用于公路勘测进行了初步的试 验和研究。
国内外专家来我院进行合作研究
二、3D激光扫描系统的分 类和本次研究的方面
七、研究的主要内容
1、3D激光扫描系统测量地形图的精度。Байду номын сангаас2、从其形成的DTM上截取纵、横断面的精度。 3、利用3D激光扫描系统测量地形图的方法和
形成DTM的要求。
八、研究的预期目标
1、精确地形图的测绘。 2、解决横断面的野外测量。 3、解决纵断面的野外测量。
九、研究思路
1、利用3D激光扫描仪野外进行扫描，得到野外地形在测站 坐标系中的点云；
九、研究思路
6、利用野外测量的散点的平面坐标在DTM中内插出相应 的高程；
7、将内插的高程与野外实测的高程进行比较，从而得出 地形测量的精度；
8、利用中线资料在DTM中截取纵断面上地形变化点的高 程以及地形变化点间的距离，截取横断面上地形变化点之 间的距离和高差，将上述数值与实测值进行比较，从而得 出纵、横断面测量的精度。
究。
谢谢大家!
五、目前国外应用情况
三维激光扫描系 统在核电站、文物 考古、建筑业、航 天航空、 船舶制造、 军工、军事、石化、 医学、水利、能源、 电力、交通、机械、 影视、汽车、公安 等领域均有所应用， 用于公路勘测方面 的应用未见报道。
六、国内应用情况
◼ 在国内，三 维激光扫描仪的 研制与应用刚刚 起步，研制单位 有中科院、北京 大学、武汉大学 等单位，但仅限 于文物考古和水 坝测量等范围。
浅析地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的运用
浅析地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的运用通常情况下，实施工程测量以及验收等工程项目时，需了解工程的详细信息。
例如：道路上存在的坑洼点、路面局部的平整程度、重点路段中的高低起伏具体情况等。
这些路面情况都要经过路面的密集点构成具体的模型，并应用模型呈现出来。
而目前使用的地面三维激光扫描技术，能够对被测量的物体进行实时测绘扫描，且扫描出的结果无论是在精度上还是在密度上都非常精确。
该种技术还可将被测量物体表面的三维坐标、色彩以及反射的强度直接进行信息获取。
基于此，本文就地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的运用展开了讨论。
标签：地面三维激光扫描技术；道路工程；测绘；运用1、三维激光扫描技术三维激光扫描技术是近些年发展起来的，在一些测绘技术比较发达的国家已经得到了比较广泛的应用，国内一些专家学者或测绘单位也已经做了许多相关的研究及尝试，并取得了许多研究成果。
三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表，目前许多國家的厂商已经生产出不同类型的三维激光扫描仪。
按照扫描的空间位置或系统运行平台来划分，可以分为机载型三维激光扫描仪、地面型三维激光扫描仪、手持型三维激光扫描仪三种类型，常用于道路工程测量的扫描仪为地面三维激光扫描仪。
由于传统测量数据采集是利用GPSRTK 与全站仪相结合，每次获取单点目标信息。
虽然操作简单方便，易于上手，但因为测量速度慢、采点密度不够等原因，在一些要求精度高、对地物地貌要求高的工程中就显得力不从心。
而地面三维激光扫描则是利用激光测距原理，水平、垂直的全自动高精度扫描仪扫描测量，从而得到完整的、连续的、全面的、关联的全景点的三维坐标，能在较短的时间内，高速、精确地记录、获取景象的三维空间位置，这些扫描数据通过电缆传入电脑，高密度的扫描数据点有序地排列于三维的虚拟空间中，成为带有坐标的影像图，即“点云”。
2、地面三维激光扫描技术具体分类和工作原理2.1地面三维激光扫描技术具体分类依照测绘的不同方式，该项技术可分成固定式和扫描式。
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用随着城市化进程的加速，道路建设和维护成为城市发展的重要组成部分。
而道路工程测量作为道路建设的先导和基础，对保证道路工程质量和安全具有重要作用。
传统的道路工程测量方法往往需要大量人力物力，而且效率低下，不利于现代化建设的需要。
近年来，随着三维激光扫描技术的发展和完善，其在道路工程测量中的应用越来越广泛。
本文将介绍三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用及其优势。
三维激光扫描技术是在借助于高精度激光测距仪的原理基础上，采用三角测量法进行测量，能够非常精确快速地获取三维点云数据，具有高精度、高效率、非接触和非破坏性的特点。
在道路工程测量中，三维激光扫描技术主要有以下应用：1.道路路面数据采集。
三维激光扫描技术可以快速、准确地获取道路路面的三维点云数据，包括道路的轮廓、坡度、平整度等信息，可用于道路设计和施工的各个阶段。
2.道路地下管线的探测。
传统的地下管线探测的方法需要进行挖掘和探测，费时费力，容易造成地下管线损坏。
而三维激光扫描技术则可以直接获取地下管线的三维点云数据，有效避免了损坏地下管线的风险。
3.道路隧道外形数据的获取。
传统的道路隧道测量需要使用人工和传统工具，费时费力，而且存在一定的安全隐患。
而三维激光扫描技术则可以快速、精确地获取道路隧道的三维点云数据，可以有效提高测量效率和安全性。
2.测量效率高。
传统的道路测量方法需要大量的人力物力，而且效率低下，而三维激光扫描技术则可以快速、非接触地获取道路的三维信息，极大地提高了测量效率。
3.非接触性和非破坏性。
三维激光扫描技术不需要物理接触，不会对道路的结构和性质造成破坏，能够减少对道路的影响和损伤，同时也可以保护道路的结构和性质。
4.数据处理和分析方便。
在三维激光扫描后，可以利用相关软件对获取的数据进行处理和分析，包括三维重建、平面化、等高线提取等操作，方便了数据的使用和分析。
总之，三维激光扫描技术在道路工程测量中具有广泛的应用前景和重要的优势，它不仅可以提高测量的精度和效率，而且可以很好地解决传统测量方法存在的一些难点和问题。
道路工程测绘中地面三维激光扫描技术的运用探索
道路工程测绘中地面三维激光扫描技术的运用探索摘要：测绘领域中应用信息技术，可以保证测绘质量，还提高了测绘效率。
地面三维激光扫描技术就是将信息技术渗入其中，实现了测绘自动化。
道路工程测绘中，取缔传统的手工测绘而采用地面三维激光扫描技术，可以获得更为精确的数据信息，所绘制的图纸更能够满足道路工程施工需求。
本论文针对道路工程测绘中地面三维激光扫描技术的运用展开研究。
关键词：道路工程测绘；地面；三维激光扫描技术引言：地面三维激光扫描技术应用于道路工程测绘中，已经呈现出系统化发展趋势。
该技术用于道路工程测绘中，测绘技术水平明显提高，道路工程绘图的质量也相应地提高，而且工作进度在一定程度上得到加快。
因此，道路工程建设中，应用地面三维激光扫描技术进行道路工程测绘是非常具有现实意义的。
一、道路工程测绘中应用地面三维激光扫描技术所具备的优势（一）道路工程测绘中应用地面三维激光扫描技术所绘制的图纸精度更高道路工程测绘中采用传统的测绘方式，就是工作人员采用传统的设备，甚至用手工绘图的方法，在具体的测绘中会受到诸多因素的影响，测绘结果存在误差是必然的。
信息时代，采用数字化的测绘技术，测绘工作中使用相关的计算机软件，测绘所获得的数据信息直接传输到计算机设计软件中，可以应用三维激光扫描技术自动成图。
所以，道路工程测绘中应用地面三维激光扫描技术所绘制的图纸精度更高。
在具体的测绘工作中，应用全站仪对道路工程现场的数据信息进行采集，结合道路工程所在区域的地形的三维坐标以及存储地点的三维坐标，做好测绘计算工作，之后就是读数，应用地面三维激光扫描技术进行展点绘图，整个的过程都是自动完成的，保证了绘图的质量，提高了绘图的效率。
（二）道路工程测绘中应用地面三维激光扫描技术更能够满足用户的多种需求道路工程测绘中应用地面三维激光扫描技术，使用自动化运行的数字媒体设备，让道路工程测绘中所获得的数据信息都可以通过媒体设备呈现出来，包括道路工程现场区域的地形地貌以及周边的区域环境都清晰可见。
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量方法，适用于各种工程领域的测量和数据采集，道路工程测量也不例外。
它可以在较短时间内获取大量的准确数据，并可以用于道路设计、评估、施工管理等方面。
一、三维激光扫描技术概述三维激光扫描技术是利用三维激光扫描仪将物体表面的形态、位置及颜色等信息以点云数据的形式进行采集。
在测量过程中，三维激光扫描仪通过测量激光束与物体表面的反射距离、角度和强度，确定每一个采集点的三维坐标和表面颜色值。
经过数据处理，可以生成高精度的三维模型和点云数据，为后续的工程设计、测量和计算提供了基础数据。
1. 道路场地勘测在道路场地勘测中，三维激光扫描技术可以帮助工程师们快速准确地获取土地地形、地貌、植被等信息，为设计和建造提供基础数据。
比如，通过三维激光扫描可以获取道路及周边建筑物的三维模型和地形信息，还可以精确计算出地面高度、坡度等参数，为道路设计和建造提供基础数据。
2. 道路设计在道路设计过程中，三维激光扫描技术可以提供高精度的地形数据，为路线设计、高度设计、坡度设计等提供精确的数据支持。
并且，三维模型可以反复修改，增强道路设计的灵活性和准确性。
此外，三维激光扫描技术可以帮助评估道路设计中的风险和安全问题，进一步提高设计的可行性。
3. 道路施工管理在道路施工管理过程中，三维激光扫描技术可以监测道路施工过程中的进度和质量，并可以实时监测道路的变形和变化，以及检测施工质量是否合格。
同时，三维激光扫描技术还可以监测土方量和砂石料堆放情况，提高道路施工效率和质量。
4. 道路维护和监测在道路运营和维护过程中，三维激光扫描技术可以用来检测道路的变形、裂缝、凹陷等问题，以及检测地面的平整性和水平度。
通过三维激光扫描技术，可以快速定位道路维修和改良的工作区域，并提供高精度的数据支持，以保证道路维修和改良的质量和效率。
三、结论三维激光扫描技术的应用在道路工程测量中具有广泛的应用前景和应用价值。
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用
三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用随着城市化进程的加快和交通网络的不断完善，道路工程的建设和维护也变得越来越重要。
传统的道路工程测量方法需要大量的人力和时间，而且测量精度有限。
近年来，三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用越来越广泛。
本文将介绍三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用，包括道路形态测量、路面平整度测量以及道路病害检测等方面。
一、道路形态测量道路形态测量是道路工程中最常见的一种测量任务。
通过三维激光扫描技术，可以快速、准确地获取道路的三维形态数据。
激光扫描仪可以快速扫描道路表面，记录下大量的点云数据。
通过对点云数据的处理，可以生成道路的三维模型，包括道路的线型、曲率、高度等信息。
这些信息对道路工程的设计、施工和维护都有重要的参考价值。
二、路面平整度测量道路的平整度对行车安全和驾驶舒适性具有重要影响。
传统的路面平整度测量方法需要人工铺设测量线或使用测跳仪等设备，在实际操作过程中效率较低且测量结果不准确。
而三维激光扫描技术可以快速获取大量的点云数据，通过对点云数据的处理，可以准确计算出道路的平整度指标，如均方差、切平指数等。
这些指标可以客观反映道路的平整度，对道路工程的设计和施工都具有重要的指导意义。
三、道路病害检测道路病害是道路工程中常见的问题之一，如裂缝、坑洞、起伏等。
传统的道路病害检测方法需要人工巡视道路并进行标记，效率低且容易出现漏检和误检。
而三维激光扫描技术可以快速获取大量的点云数据，并通过图像处理技术将道路病害自动提取出来。
这样不仅可以提高检测的准确性和效率，还可以降低人力成本和安全风险。
三维激光扫描技术还可以记录下道路病害的详细信息，如病害的位置、形状、尺寸等，为道路的维护和修复提供重要的数据支持。
四、施工进度监控道路工程的施工进度是工程管理中一个非常重要的任务。
传统的施工进度监控方法主要依靠人工巡视和报告，这样容易出现漏检、误检等问题。
而三维激光扫描技术可以快速获取道路的三维模型，通过比较不同时间点的模型，可以直观地反映出道路施工的进度情况。
机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的应用研究
河南科技Henan Science and Technology电气与信息工程总第875期第4期2024年2月收稿日期：2023-07-06作者简介：王文才（1984—），男，硕士，高级工程师，研究方向：激光雷达数据处理与应用。
机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的应用研究王文才 李 治（河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南 郑州 450000）摘 要：【目的】随着技术的不断更新发展，传统测量方法已无法满足公路地形测量的需求。
三维激光扫描测量技术的应用使数据采集方法、处理方法及服务能力和水平均得到提高，因此，可以将三维激光扫描测量技术应用于公路地形测量中，从而提高测量效率。
【方法】对机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的数据扫描获取过程及后续数据的预处理、数学建模和绘制地形图中的应用进行研究，并结合平原区G310郑州境改扩建工程、山区沿大别山明港至鸡公山高速公路两个项目，对使用三维激光扫描地形得到的点云数据进行处理与分析，绘制出道路沿线1∶2 000带状地形图，并进行检查分析。
【结果】试验结果表明，机载三维激光扫描技术在公路地形测量中的应用取得了预期效果。
【结论】通过机载三维激光扫描技术点云数据和图像数据获得的DOM 、DTM 、DLG 产品精度满足要求，可直接应用于公路勘测设计。
关键词：机载三维激光扫描技术；点云数据；数据处理；公路地形测量；检查分析中图分类号：P901 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）04-0009-05DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.04.002Research on Application of Airborne Three-Dimensional Laser Scan Technology in Highway Terrain MeasurementWANG Wencai LI Zhi(Henan Provincial Communications Planning & Design Institute Co., Ltd., Zhengzhou 450000, China)Abstract: [Purposes ] With the development of technology, the traditional surveying method can not meetthe demand of highway topographic survey. The emergence of 3D laser scanning measurement technol⁃ogy has greatly promoted the development of surveying and mapping technology, and the data acquisition method, processing method, service ability and level have been improved, therefore 3D laser scanningmeasurement technology can be applied to highway topographic survey to improve survey efficiency. [Methods ] This paper mainly studies the process of airborne 3D laser scanning technology used in high⁃way topographic survey data scanning acquisition and subsequent data preprocessing, mathematical mod⁃eling and topographic map drawing. [Findings ] The point cloud data obtained by 3D laser scanning wereprocessed and analyzed in combination with the two representative projects of G310 Zhengzhou-Jingcheng reconstruction and expansion project in plain area and the highway from Minggang to Jigong⁃shan in Dabia Mountain area. The 1∶2 000 strip topographic map along the road was drawn and ana⁃lyzed. It is shown that the airborne 3D laser scanning technology has achieved the expected effect in highway topographic survey. [Conclusions ] The accuracy of DOM, DTM and DLG products obtainedfrom airborne 3D laser scanning point cloud data and image data can meet the requirements, and can bedirectly applied to highway survey and design.Keywords: airborne three-dimensional laser scanning technology; point cloud data; data processing; highway topographic survey; inspection and analysis0 引言随着我国公路建设的发展，建设重点逐步从东部地区向中西部地区转移、从平原微山区向复杂的山区及丘陵区转移。
机载激光在灌阳至平乐高速公路勘测中的应用
机载激光在灌阳至平乐高速公路勘测中的应用摘要:三维激光扫描测量技术是激光技术、计算机技术、惯性测定技术和高精度动态GNSS差分定位技术迅速发展的集中体现，机载激光测量具有集成度高、快速、高密度、高精度、可穿透地表植被、安全、人工野外工作少等特点。
将其运用到高等级公路的勘测过程中，提高了测量精度，降低了测量成本，并缩短了勘察设计周期。
本文主要介绍了机载激光测量在灌阳至平乐高速公路勘测中的应用。
关键词：航测；机载激光；GNSS；勘测；精度1前言现阶段高等级公路的地形基础数据的收集，主要采用常规的低空大比例尺航空摄影测量方法，一方面难以克服光学成像中地形陡峭区域阴影造成的地形数据难以获取问题；另一方面，高覆盖率的地表植被导致地面数据的精度极低，人工地面控制点选取困难，布设、测量工作量大。
常规的公路航空摄影测量方法，在地形陡峭、植被茂密区，其深度只能达到初测阶段的方案比选要求，用于定测、施工图设计还需要补充大量的人工地面测量。
位于地貌复杂、地势险峻、人烟稀少地区的新建公路工程，不仅桥、隧比例高，工程条件艰苦，通视条件差，且很多地区人力难以到达，GNSS-RTK、全站仪等人工地面测量工作也极难开展，无法适应工程测量的需要。
本文借助机载激光测量在灌阳至平乐高速公路勘测中应用，为山区高等级公路的测量总结经验，供同行参考探讨。
2概述灌阳至平乐高速公路是国家公路网规划（2013年-2030年）中“北南纵线”之一的呼和浩特至北海高速（G59）的重要组成部分。
本项目起点与厦蓉高速公路灌阳至全州段相接，终点与包茂高速公路阳朔至平乐段相接，途径灌阳县、恭城瑶族自治县、平乐县。
项目建设里程全长136.7km,设计速度120km/h，双向四车道，路基宽度26.5m。
全线共划分3个勘察设计标段，华设设计集团宁夏公路勘察设计院有限责任公司承担第3标段36.5km的施工图设计。
灌阳至平乐高速公路位于广西壮族自治区东北部，属桂林市境内,第3标段沿线以低山丘陵为主，其间溶蚀准平原、河漫滩、阶地等地貌间断出现，地势起伏较大，植被茂盛，以杂草、灌木等为主，种有少量经济作物,平均海拔高程为100〜400m,相对高差为100〜300m,地形高低差异明显，但全线地势高低走势不明显，主要的山峰、河流受构造控制明显，测区以岩溶地貌及侵蚀构造地貌为主。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机载三维激光扫描技术在公路勘测中的应用初探
随着城市化进程的加快和交通需求的增加，公路建设和勘测变得越来越重要。
而在公
路勘测中，利用机载三维激光扫描技术进行测绘已经成为一种新的选择。
本文将探讨机载
三维激光扫描技术在公路勘测中的应用，探索该技术的优势和应用前景。
一、机载三维激光扫描技术简介
机载三维激光扫描技术是一种利用激光雷达和GPS/INS技术，通过飞行器在空中进行
三维点云数据采集的技术。
其原理是激光雷达向地面发送激光脉冲，然后接收地面反射的
激光脉冲，通过测量激光脉冲的飞行时间和方向，计算出地面点的空间坐标。
机载三维激
光扫描技术具有高精度、高效率、高密度等优势，已经被广泛应用于城市规划、地形测绘、林业资源调查等领域。
1. 道路形状勘测
通过机载三维激光扫描技术可以快速、精确地获取公路道路的地面形状和地物信息，
包括道路高程、坡度、曲率等。
传统的勘测方法需要人工地面测量，耗时耗力，而且容易
受到天气、地形等因素的限制。
利用机载三维激光扫描技术可以在较短时间内获取大范围
的道路地貌信息，为道路设计和改善提供了重要数据支持。
2. 道路安全评估
公路的安全性是一个重要的问题，而机载三维激光扫描技术可以帮助评估公路的安全性。
通过采集道路的三维点云数据，可以分析路面平整度、路面损坏情况、交通流量等信息，有利于发现道路隐患和安全隐患，为公路维护和管理提供科学依据。
3. 环境保护和生态调查
公路建设可能会对周边环境和生态造成影响，机载三维激光扫描技术可以及时、全面
地获取道路周边的地形、植被、水体等信息，有助于评估公路建设对环境的影响，制定环
境保护方案和生态修复措施。
1. 高精度
机载三维激光扫描技术可以实现毫米级的地面测量精度，远远超过传统的勘测方法。
高精度的地面形状和地物信息对于公路设计、改善和管理都具有重要意义。
2. 高效率
相比于传统的勘测方式，机载三维激光扫描技术具有更高的工作效率。
通过飞行器进
行空中测绘可以快速地获取大范围的数据，节约了大量的人力和时间成本。
3. 大范围覆盖
机载三维激光扫描技术可以快速地获取大范围的地形数据，具有全面覆盖和连续性的
优势，为公路勘测提供了更为全面的数据支持。
机载三维激光扫描技术在公路勘测中具有巨大的潜力和应用前景。
通过利用这一技术，可以实现公路形状勘测、道路安全评估、环境保护和生态调查等一系列工作，为公路建设
和管理提供科学依据和技术支持。
相信随着技术的发展和应用的广泛，机载三维激光扫描
技术会在公路勘测领域发挥越来越重要的作用。