近年来,随着长江干支线航道尺度不断提升、长江电子航道图全面推广应用及数字化航道加快建设,航道测量的需求量日益增大、要求不断提高,高效精准测量的重要性日益突显,而基于传统测量技术手段的航道陆域地形测量在效率和成果上难以满足航道测量工作发展的需要。
为此,长江航道测量中心测绘技术创新应用工作组、水文测验处联合华测导航相关技术骨干,依托襄阳智慧交通建设电子航道图项目,使用华测导航自主研发的全新一代AA10激光航测系统,在郑万高铁汉江大桥段水域进行测量作业,采集河道两岸地形、桥梁及跨江电缆等数据,用以分析和判断地形、位置、净空高度等,为长江水系电子航道图建设提供数据支撑。
长航测量组人员现场作业
一、项目概况
本次测量区域包括两个部分,一为汉江沿岸陆域地形测量(包含民居建筑、农田、防护林等地物);二为高架桥及跨江电缆区域扫描;测量成果为1:500地形图。
项目区位图
测区环境风光
二、作业方案
本次作业采用大疆M300无人机搭载AA10激光航测系统进行作业,一次作业即可高效获取高精度激光点云和高分辨率数字影像,配以专业的三维数据智能解算软件CoPre进行点云与影像融合处理,可以快速生成彩色点云、TDOM、三维模型等成果,通过软件量测净空高度。再利用三维数据成果智能生产软件CoProcess可以自动生成高精度DEM和等高线等成果,该方案精度高、成果全、效率高、实用性强。
AA10一体化解决方案
三、作业过程
1.外业数据采集
外业数据采集一共飞行2个架次,分别采集沿江陆域和高架桥跨江电缆区域,整个外业采集总用时约50分钟。
无人机搭载AA10航飞采集
2.内业数据处理
01 19分钟完成1.8km²两个测区彩色点云数据处理。
高架桥点云数据成果(测区二)
02 12分钟完成空三解算,240分钟完成正射和实景三维建模。
正射影像图(测区一)
三维模型成果(测区一)
03 利用CoProcess软件基于点云进行去噪滤波,一键构建高精度DEM和生成等高线,其中测区一1km²地形区域生成DEM用时30分钟。
高精度DEM成果(测区一)
等高线成果(测区一)
3.数据成果
1)高度还原地物,数据完整性高
高架桥上的钢架、桥墩,电塔、跨江电缆线等地物扫描完整。
高架桥、跨江电缆点云成果(测区二)
2)通过软件直接量测净空高度
通过CoPre软件生成高架桥剖面、跨江电缆剖面,可直接量测净空高度。
高架桥点云剖面(测区二)
高架桥净空高(测区二)
高架桥桥墩间距(测区二)
3)沿江陆域植被穿透效果
AA10强大的探测能力,每秒30万发射点频和最多8次回波,能轻松穿透密集植被获取地面点,减少外业调绘工作量。
植被穿透效果
4)点云相对精度高,绝对精度优
实测AA10的点云平均厚度为5cm,高程中误差3.5cm。
点云厚度0.05m
高程中误差0.035m
四、案例总结
“以往采用的都是全站仪测量方式,存在换站麻烦、上道测量浪费时间、效率低、精度也不够等问题,这次使用无人机搭载激光雷达,人员投入比较少,节省观测时间,数据采集很快也比较精准,针对桥梁、跨江电缆等数据能一次采集到位”长航技术人员说道。
无人机搭载AA10激光航测技术具有精度高、信息量大、植被穿透性强等优势,可弥补传统测量及航空摄影测量的局限,简单获取洲滩、航道两岸等测区的地面点高程,极大改善航摄数据成果因水域过多导致建模区块缺失的情况。丰富了测绘成果内容和样式,助力航道测量技术进一步提升。
设备交付合影留念