基于机载激光雷达(LIDAR)测量系统的大比例尺成图.pdf

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1、-31·地矿测绘2010，26(4)：31—33CN53～1124／TDISSN1o07—9394SurveyingandMappingofGeologyandMineralResources基于机载激光雷达(LIDAR)测量系统的大比例尺成图邱赞富，喻雄(广东省公路勘察规划设计院有限公司，广东广州510507)摘要：机载激光雷达(LIDAR)测量系统发展迅速，通过其在高速公路项目成图中的运用实践，阐述了该技术的原理及数据处理流程。实践证明，与传统航测作业方法相比，该技术可以节省大量的人力和时间，且能够快速生成高密度、高精度的数字高程模型。关

2、键词：激光雷达；CASS；地形图；数据；精度中图分类号：P231；P283．7文献标识码：B文章编号：1007—9394(2010)04—0031—03Large-scaleDigitalMappingBasedonAirborneLaserRadarMeasurementSystemQIUZan—fu．YUXiong(GuangdongHighwayDesignInstituteCo．，Ltd，GuangzhouGuangdong510507，China)Abstract：LIDARtechnologyisdevelopingrapidly

3、．ThehighaccuracyofdigitalelevationmodelcanbeobtainedquicklybyLIDAR，basingonthehighwayexpansionengineeringproject；thispaperintroducesthebasicprincipleanddataprocessingflowofthetechnology．Comparingwithtraditionalaerophotographytechnology，thetechnologycansaveamassofmanpowerand

4、timeandcanrapidlygeneratethehighdensityandhighprecisedigitalelevationmodel(DEM)．Keywords：LIDAR；CASS；topographicmap；data；precisionconII系统进行测量，数码相机为德国IGI公司的DigiCAMK系0引言列Kodak相机(经过了镜头改正和航空条件下的航摄补偿，像线路工程(铁路、高速公路等)的设计选线一般是在大比例素为1400万)；IMU(惯性测量单元)的采样率为128Hz，采用光尺(1：1000或1：2000)带状地

5、形图上进行，而用传统方法成图纤陀螺。激光测距仪的参数如下：有以下特点：其一，先要建立控制网，然后进行外业测量，再绘制1)当地面反射率达80％时，测距范围为l500lq；成大比例尺地形图；其二，使用航测成图，经航空摄影一摄影处理一地面测量(空中三角测量)一立体测量一制图一系列的程2)测距精度为20mm；序，获得大比例尺地形。传统作业模式生产周期长、工作量大、3)当激光扫描角为60。时，激光测量点达~lJl6000个；效率低。新发展起来的机载激光雷达(LIDAR)测量系统，通过4)激光每秒脉冲率为24000Hz；DGPS和IMU直接求得像片的外方

6、位元素，利用激光测距仪直5)光波离散度为1．2mrad；接测得高密度和高精度的地面三维数据，并通过高分辨率的数6)每秒扫描频率80线；码相机得到清晰的地面影像，最后将激光点数据和数码影像进7)移动式线形扫描，扫描装置为旋转多面镜；行联合处理得到高精度的正射影像和数字高程模型。根据正射8)3×16bitRGB真彩色波段；影像和激光点高程数据在CASS系统下进行适当的编辑就可以得到1：500、1：1000、1：2000等不同比例尺的数字化地形图。9)集成TCP／IP数据接口。将设备安装到飞行器上并进行地面通电测试，确保设备的1工作流程正常工作，系

7、统运行正常后便可起飞进行数据获取。飞行结束某高速公路(里程K0+000至K34+805)路线大致呈东西后，立即下载相应的激光、数码、GPS、IMU等数据，并对数据的走向，测区山岭陡峭，树林茂密，给测量工作带来很大的困难。完整性进行检查。为保证工期与设计质量，采用机载LIDAR系统进行数据采集。1．2数据处理其成图工作流程如下。1．2．1使用软件1．1航摄情况使用运一5飞机作为搭载平台，采用德国TopoSys公司Fal一1)XTRACK任务设计与管理软件，运行平台：WindowsXP。收稿日期：2010—07—21·32·地矿测绘2010年12

8、月2)POSPacGPS／IMU数据处理软件，软件运行平台：Win—强qj逢矗l-鹫j§蘸≤-{s％椎色‘瀵曩甓鼍t0磷蔫避3dowsXP。r。警警，77；'～j母