近年來,隨著長江干支線航道尺度不斷提升、長江電子航道圖全面推廣應(yīng)用及數(shù)字化航道加快建設(shè),航道測量的需求量日益增大、要求不斷提高,高效精準(zhǔn)測量的重要性日益突顯,而基于傳統(tǒng)測量技術(shù)手段的航道陸域地形測量在效率和成果上難以滿足航道測量工作發(fā)展的需要。
為此,長江航道測量中心測繪技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用工作組、水文測驗(yàn)處聯(lián)合華測導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)骨干,依托襄陽智慧交通建設(shè)電子航道圖項(xiàng)目,使用華測導(dǎo)航自主研發(fā)的全新一代AA10激光航測系統(tǒng),在鄭萬高鐵漢江大橋段水域進(jìn)行測量作業(yè),采集河道兩岸地形、橋梁及跨江電纜等數(shù)據(jù),用以分析和判斷地形、位置、凈空高度等,為長江水系電子航道圖建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。
長航測量組人員現(xiàn)場作業(yè)
一、項(xiàng)目概況
本次測量區(qū)域包括兩個(gè)部分,一為漢江沿岸陸域地形測量(包含民居建筑、農(nóng)田、防護(hù)林等地物);二為高架橋及跨江電纜區(qū)域掃描;測量成果為1:500地形圖。
項(xiàng)目區(qū)位圖
測區(qū)環(huán)境風(fēng)光
二、作業(yè)方案
本次作業(yè)采用大疆M300無人機(jī)搭載AA10激光航測系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè),一次作業(yè)即可高效獲取高精度激光點(diǎn)云和高分辨率數(shù)字影像,配以專業(yè)的三維數(shù)據(jù)智能解算軟件CoPre進(jìn)行點(diǎn)云與影像融合處理,可以快速生成彩色點(diǎn)云、TDOM、三維模型等成果,通過軟件量測凈空高度。再利用三維數(shù)據(jù)成果智能生產(chǎn)軟件CoProcess可以自動(dòng)生成高精度DEM和等高線等成果,該方案精度高、成果全、效率高、實(shí)用性強(qiáng)。
AA10一體化解決方案
三、作業(yè)過程
1.外業(yè)數(shù)據(jù)采集
外業(yè)數(shù)據(jù)采集一共飛行2個(gè)架次,分別采集沿江陸域和高架橋跨江電纜區(qū)域,整個(gè)外業(yè)采集總用時(shí)約50分鐘。
無人機(jī)搭載AA10航飛采集
2.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
01 19分鐘完成1.8km2兩個(gè)測區(qū)彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理。
高架橋點(diǎn)云數(shù)據(jù)成果(測區(qū)二)
02 12分鐘完成空三解算,240分鐘完成正射和實(shí)景三維建模。
正射影像圖(測區(qū)一)
三維模型成果(測區(qū)一)
03 利用CoProcess軟件基于點(diǎn)云進(jìn)行去噪濾波,一鍵構(gòu)建高精度DEM和生成等高線,其中測區(qū)一1km2地形區(qū)域生成DEM用時(shí)30分鐘。
高精度DEM成果(測區(qū)一)
等高線成果(測區(qū)一)
3.數(shù)據(jù)成果
1)高度還原地物,數(shù)據(jù)完整性高
高架橋上的鋼架、橋墩,電塔、跨江電纜線等地物掃描完整。
高架橋、跨江電纜點(diǎn)云成果(測區(qū)二)
2)通過軟件直接量測凈空高度
通過CoPre軟件生成高架橋剖面、跨江電纜剖面,可直接量測凈空高度。
高架橋點(diǎn)云剖面(測區(qū)二)
高架橋凈空高(測區(qū)二)
高架橋橋墩間距(測區(qū)二)
3)沿江陸域植被穿透效果
AA10強(qiáng)大的探測能力,每秒30萬發(fā)射點(diǎn)頻和最多8次回波,能輕松穿透密集植被獲取地面點(diǎn),減少外業(yè)調(diào)繪工作量。
植被穿透效果
4)點(diǎn)云相對精度高,絕對精度優(yōu)
實(shí)測AA10的點(diǎn)云平均厚度為5cm,高程中誤差3.5cm。
點(diǎn)云厚度0.05m
高程中誤差0.035m
四、案例總結(jié)
“以往采用的都是全站儀測量方式,存在換站麻煩、上道測量浪費(fèi)時(shí)間、效率低、精度也不夠等問題,這次使用無人機(jī)搭載激光雷達(dá),人員投入比較少,節(jié)省觀測時(shí)間,數(shù)據(jù)采集很快也比較精準(zhǔn),針對橋梁、跨江電纜等數(shù)據(jù)能一次采集到位”長航技術(shù)人員說道。
無人機(jī)搭載AA10激光航測技術(shù)具有精度高、信息量大、植被穿透性強(qiáng)等優(yōu)勢,可彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量及航空攝影測量的局限,簡單獲取洲灘、航道兩岸等測區(qū)的地面點(diǎn)高程,極大改善航攝數(shù)據(jù)成果因水域過多導(dǎo)致建模區(qū)塊缺失的情況。豐富了測繪成果內(nèi)容和樣式,助力航道測量技術(shù)進(jìn)一步提升。
設(shè)備交付合影留念