公路三維激光雷達掃描勘察設計技術

　　隨著我國公路建設事業的發展，建設重點正逐步由東部向中西部地區、由平原微丘區向困難復雜的重丘山嶺區；同時，伴隨社會經濟的持續快速發展，道路交通量猛增，迫切需要加快重要通道的擴容改造，提高重要通道的通行能力。快速、高效、準確、安全的獲取公路勘察設計所需的基礎地形資料，為公路改擴建提供精確、豐富和完整的信息支持，已成公路勘察建設的重要問題。在公路勘測設計領域，機載激光掃描技術由于數據精度高、作業速度快，獲得人們的青睞。

　　1、技術原理

　　通過集成激光掃描測量、全球定位系統、慣性導航系統等多種技術，以飛機或者汽車作為數據采集平臺，同步、快速、高精確獲取地表三維空間坐標和影像數據；基于海量高密度激光數據的動態管理與建模技術，直接快速生成大比例尺的數字高程模型、數字正射影像圖和數字線劃地形圖；基于高密度機載LIDAR點云的任意點高程快速插值及斷面三維地面線的自動生成，實現激光測量數據與公路CAD設計系統的數據交互，在此基礎上，形成一套困難復雜地區三維激光掃描測量和與公路初測、定測階段一體化設計緊密集成的協同設計模式。

　　2、關鍵技術或工藝流程

　　1）在植被茂盛、地形復雜地區新建公路勘察設計中，激光掃描測量平面精度優于0.5m，高程精度優于0.2m，滿足了新建公路詳測及施工圖設計要求；

　　2）改擴建公路勘察設計中，精確獲取現有道路高精度三維信息，激光掃描測量路面平面精度優于0.05m，高程精度優于0.02m，不干擾交通流，代替人工上路測量；

　　3）基于激光雷達生成的DEM、DOM與公路CAD的協同設計，實現了路線CAD集成設計可視化方案比選設計；

　　4）基于LIDAR數據與高分辨率DOM相結合進行不良地質遙感勘察；

　　5）快速生成用于詳測與施工圖設計的高速公路結構物墻址地形線、征地圖等圖；

　　6）基于激光點云和DOM的陡坎、房屋等地物信息自動提取，快速、高效生成1:500～1:2000比例尺三維線劃地形圖；

　　7）基于激光點云數據快速自動批量生成平、縱、橫斷面三維地面線，代替了傳統的人工測量。

　　3、推廣前景

　　目前，公路三維激光雷達掃描勘察設計技術已經開始在交通運輸行業進行了推廣應用，具有顯著的技術優勢和明顯的經濟和社會效益。為更好地推廣應用該技術，應進一步加大對該技術研究成果的宣傳，擴大該項技術的市場影響力，促進更多的設計單位和設計人員了解并使用該項新技術。在設計過程中，加強對該技術和勘察設計模式的認識，以充分利用該技術的優勢。注意加強與設計人員溝通，加深設計人員對該技術的認知，同時也應加強激光雷達測量技術與公路設計進一步結合，從公路設計角度推動三維激光雷達掃描勘察設計的應用，以真正滿足公路工程勘察設計需求。