車載激光雷達(dá)鐵路既有線復(fù)測(cè)技術(shù)

通過分析大量激光雷達(dá)數(shù)據(jù),提出了改進(jìn)的dbscan算法對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類,以使智能汽車獲得前方道路和障礙物信息。根據(jù)不同的密度參數(shù),多次調(diào)用該算法完成多密度聚類。結(jié)合提出的道路邊沿、路面和障礙物等信息提取方法,在結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的城市道路中對(duì)提出的方法進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn),結(jié)果表明該算法可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的提取智能汽車的可行駛區(qū)域信息。

一、引言近年來,我國(guó)掀起了鐵路建設(shè)高潮,建成了一批時(shí)速250和350km/h的高速鐵路。在今后的一段時(shí)間里,鐵路建設(shè)任務(wù)將十分繁重。鐵路工程勘測(cè)是勘察設(shè)計(jì)流程的首要工序。目前,鐵路勘測(cè)主要采用航空攝影測(cè)量方法測(cè)繪1∶2000地形圖,采用gps技術(shù)、全站儀及水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行線路測(cè)量。該方法存在的主要問題是工作效率較低,在險(xiǎn)、難勘測(cè)工程環(huán)境下采用gps和全站儀進(jìn)行線路測(cè)量給

介紹機(jī)載激光雷達(dá)的基本原理、系統(tǒng)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域,并成功應(yīng)用于長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣城鎮(zhèn)土地調(diào)查中。實(shí)踐表明,lidar能夠顯著提高土地調(diào)查的效率,值得推廣。

在論述激光雷達(dá)技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,針對(duì)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)高密度高精度測(cè)量的特點(diǎn),根據(jù)電力巡線的測(cè)量技術(shù)需求,利用直升機(jī)作為空中搭載平臺(tái),同時(shí)結(jié)合gis與三維仿真技術(shù),設(shè)計(jì)了一條適應(yīng)于寧波市寧海地區(qū)的500kv超高壓送電線路安全巡線的合理方案,并進(jìn)行了工程實(shí)踐應(yīng)用,獲取了電力走廊dem和dom,快速搭建三維電力巡線與資產(chǎn)管理平臺(tái),取得了理想的效果。

本文介紹了激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)，并提出其再工程測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)今后激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。

概述了機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)描述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)成果。結(jié)合我國(guó)電力建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀詳細(xì)介紹了激光雷達(dá)技術(shù)在電力線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),以中國(guó)渦輪研究院輸變電工程線路設(shè)計(jì)項(xiàng)目的未來介紹了該技術(shù)在實(shí)際工程項(xiàng)目中的應(yīng)用及帶來的效益,最后客觀分析該技術(shù),并對(duì)該技術(shù)在電力線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

激光雷達(dá)是一種微波遙感技術(shù),是國(guó)外近20#年來重點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一,其全天候、全天時(shí)及高穿透性是可見光遙感方式不可替代和不具備的優(yōu)勢(shì),因此激光雷達(dá)傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理理論及算法方面國(guó)內(nèi)外學(xué)者十幾年來進(jìn)行了不懈的研究.目前在國(guó)外激光掃描技術(shù)已經(jīng)完全成熟,許多常規(guī)攝影測(cè)量任務(wù)基本上已經(jīng)由這種新技術(shù)代替.與攝影測(cè)量的方法相比,激光掃描的手段無論從獲取的數(shù)據(jù)的精度、可靠性、作業(yè)效率,還是成本、費(fèi)用和作業(yè)周期等方面都比攝影測(cè)量的方法有很大的優(yōu)勢(shì).

在現(xiàn)如今的測(cè)繪工程中可以看出，采用激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)是一種相對(duì)比較常見的現(xiàn)象。在經(jīng)濟(jì)和科技不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升，激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用為其提供了動(dòng)力。在測(cè)繪工程中應(yīng)用這種技術(shù)不僅可以高效地提升測(cè)繪工作的效率，還可以打破傳統(tǒng)測(cè)繪方式的局限性。本文中，筆者主要對(duì)激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)在工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行深入探討，僅供參考。

對(duì)于同一項(xiàng)任務(wù),利用機(jī)載lidar技術(shù)來完成比用傳統(tǒng)技術(shù)手段完成更方便、更容易、更省時(shí)省力、更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,本文以筆者參與的某輸電線路設(shè)計(jì)工程為項(xiàng)目背景,以lidar技術(shù)在工程中的應(yīng)用為研究對(duì)象,研究探討了lidar在輸電線路優(yōu)化中的應(yīng)用模式,分析了數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理的流程,結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),給出了三點(diǎn)結(jié)論,全文是筆者工程實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)同行能有所裨益。

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)就是一種綜合了全球定位技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)以及激光掃描技術(shù)以及高精度控制技術(shù)手段的技術(shù)集合,通過主動(dòng)發(fā)射激光的方式獲得目標(biāo)的三維信息.此種技術(shù)是近年來攝影以及遙感領(lǐng)域中具有革命性代表的技術(shù)手段,也是現(xiàn)階段最為先進(jìn)的一種三維航空遙感技術(shù)手段.在電力線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢(shì),可以在根本上提升施工質(zhì)量.對(duì)此,本文主要對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力線路上設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探究.

該文以電力線路工程測(cè)量為研究對(duì)象,以lidar為電力線路測(cè)量的工具,首先探討了lidar的技術(shù)特點(diǎn),進(jìn)而分析了lidar技術(shù)應(yīng)用的方向,并結(jié)合具體實(shí)例,證明了lidar技術(shù)進(jìn)行電力線路的勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)上是可行的,精度是可以滿足設(shè)計(jì)要求的,可方便地進(jìn)行電力線路工程優(yōu)化選線,效率更高,操作更簡(jiǎn)便。

隨著我國(guó)全面改革的深化發(fā)展,電力領(lǐng)域的改革也有了進(jìn)一步深化。在電網(wǎng)的建設(shè)過程中,對(duì)電力線路的勘測(cè)就顯得比較重要。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用就能對(duì)電力線路的勘測(cè)起到積極作用。本文主要就機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的內(nèi)涵以及技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)加以分析,然后對(duì)電力線路勘測(cè)當(dāng)中機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)具體的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探究。

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)是目前較為成熟的新型測(cè)量技術(shù),與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比,機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)具有以下特點(diǎn):首先,測(cè)量數(shù)據(jù)精度高、速度快、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理程度高、作業(yè)成本相對(duì)較低;另外,機(jī)載激光具有較強(qiáng)的穿透能力,對(duì)于地表植被稀疏的地形,其所獲數(shù)據(jù)的高程精度很高.正是由于以上特點(diǎn),它在山區(qū)輸電線路工程中被廣泛的應(yīng)用.本文概述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)原理,同時(shí)對(duì)其在輸電線路工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究.

本文介紹了機(jī)載激光雷達(dá)的工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成,并論述了電力線路工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì),在此基礎(chǔ)上介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在國(guó)內(nèi)電力線路勘測(cè)設(shè)計(jì)中的成功應(yīng)用,實(shí)踐表明,機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)是目前最先進(jìn)的電力線路勘測(cè)測(cè)量方法。

如何使用坐標(biāo)法復(fù)測(cè)既有鐵路曲線——傳統(tǒng)的整正既有曲線的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作是將測(cè)量?jī)x器置鏡在曲線的鋼軌上進(jìn)行。這種方法不僅不安全。而且工作效率低。文章采用任意點(diǎn)置鏡的測(cè)量方法。對(duì)提高工作的安全性和效率均具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

通過無人機(jī)電力線巡檢試驗(yàn),提出應(yīng)用gps、glonass和bds多源融合的ppp技術(shù)并驗(yàn)證其生成的pos數(shù)據(jù)和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用于高壓電力線巡檢的可行性。采用不同策略的pos數(shù)據(jù)融合與解算,分析了基站差分pos數(shù)據(jù)與單gps系統(tǒng)下的pos數(shù)據(jù)、gps、glonass和bds多系統(tǒng)融合下的pos數(shù)據(jù)精度；分別用不同策略的pos數(shù)據(jù)生成三維點(diǎn)云,并統(tǒng)計(jì)分析與基站差分點(diǎn)云數(shù)據(jù)的偏差距離和分布情況。研究發(fā)現(xiàn):單gps所生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù),距離偏差較大在20～40cm左右,且分布不均勻,偏差距離波動(dòng)較大,不能滿足電力線精細(xì)巡檢的要求；多源融合的ppp技術(shù)所生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù),與基站差分下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)距離偏差在x方向10cm,y方向6cm,z方向?yàn)?cm,點(diǎn)云數(shù)據(jù)分布均勻,穩(wěn)定,基本滿足電力線巡檢要求,且點(diǎn)云數(shù)據(jù)也可用于電力線的精細(xì)巡檢。

介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)及傳統(tǒng)電力選線的方法,闡述了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在電力選線工程中的具體應(yīng)用優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在線路及立桿點(diǎn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、需要砍伐樹木的面積估算、房屋拆遷數(shù)量估算、樹木及房屋高度測(cè)量、實(shí)時(shí)斷面量測(cè)等方面。介紹了機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在安徽省電力線路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的應(yīng)用,相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,以及基于arcgis用vb語(yǔ)言開發(fā)的真三維電力選線測(cè)圖系統(tǒng)。野外測(cè)量表明,應(yīng)用該系統(tǒng)選線能夠滿足電力選線的精度要求。最后客觀總結(jié)了該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),同時(shí)指出該技術(shù)在未來具有的應(yīng)用前景。

本研究針對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)電力巡線進(jìn)行電力線安全檢測(cè)工作存在操作復(fù)雜、作業(yè)強(qiáng)度大的問題而開展。面對(duì)航空遙感影像資料實(shí)時(shí)獲取能力差以及有人機(jī)載雷達(dá)成本高的問題，借鑒國(guó)內(nèi)外無人機(jī)實(shí)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文提出了將無人機(jī)與三維激光雷達(dá)結(jié)合使用的技術(shù)方案。經(jīng)過諸多點(diǎn)云分類以及曲線擬合方法的研究，最終確定在生產(chǎn)單位更為便捷高效的處理流程——將經(jīng)過預(yù)處理的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)首先采用漸進(jìn)分類法實(shí)現(xiàn)電力線鑒別，然后采用聚類采樣法對(duì)電力線快速擬合，實(shí)現(xiàn)電力線的自動(dòng)提取。

地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)以雷達(dá)在有耗介質(zhì)中的傳播規(guī)律為理論基礎(chǔ),利用鐵路路基各層電性參數(shù)的差異,通過典型特征分析,來探測(cè)路基病害,具有無損、安全、便捷等特點(diǎn),近年來在鐵路路基病害探測(cè)中應(yīng)用廣泛。對(duì)地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)理論原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,通過路基下沉、翻漿冒泥、含水量大、空洞或陷穴等典型圖形分析和對(duì)隴海鐵路天蘭段路基病害的探測(cè)應(yīng)用,為今后該項(xiàng)技術(shù)在鐵路路基探測(cè)中的應(yīng)用提供了參考。

結(jié)合改建鐵路成都至昆明線成都至峨眉段擴(kuò)能改造工程太和車站站改施工情況,為了確保在有限的時(shí)間內(nèi)完成車站改造施工任務(wù),同時(shí)在車站進(jìn)行改造的過程中最大限度減少對(duì)行車的干擾,保證既有線行車安全,闡述了車站改造施工原則、方法和注意事項(xiàng),以供參考。

為了古建筑的數(shù)字化保護(hù)和修繕設(shè)計(jì),利用激光雷達(dá)的方法制作古建筑正射影像圖.討論了基本原理,論述了數(shù)據(jù)采集、三維三角網(wǎng)模型構(gòu)建和正射影像圖制作的過程和注意事項(xiàng),最后制作了古建筑外立面的正射影像圖.

隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展變化,數(shù)碼技術(shù)隨之得到廣泛的應(yīng)用,目前,一種數(shù)碼測(cè)繪技術(shù)正在被廣泛的運(yùn)用,即激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)。該技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得我國(guó)的建筑工程在工程測(cè)繪上有了很大的發(fā)展前景,使工程測(cè)繪的過程更加簡(jiǎn)便快捷,并提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)激光雷達(dá)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行分析,并對(duì)其在工程測(cè)繪中如何應(yīng)用加以探討,有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。