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基于车载LiDAR系统的高精度路面高程测量应用研究
| 论文题名： | 基于车载LiDAR系统的高精度路面高程测量应用研究 |
| 关键词： | 车载LiDAR系统;路面高程测量;点云数据;坐标转换;激光标志点 |
| 摘要： | 经过多年发展，我国公路网基本建设完成，公路建设进入到以改扩建为主的新局面。为实现对原有路面最大程度利用，公路改扩建工程中路面高程测量在保证足够密度的同时，精度要求优于3cm。如何高效、快速、安全地获取海量、高精度的路面高程数据成为制约其发展的最大技术瓶颈，迫切需要通过新方法、新技术改变现状。车载LiDAR系统的出现，为高精度路面高程测量提供了一个崭新的选择。然而其直接获取的点云数据高程精度并不能满足公路改扩建的要求，有待于进一步提高。 本文以获取高精度路面高程数据为目标，设计了一套基于车载LiDAR系统的路面高程测量技术方案，选取周围环境复杂的北京西三环一繁华路段作为测试路段，采用SSW移动测量系统作为数据采集平台，通过实地数据采集，布设地面激光标志点，对原始点云数据进行坐标转换，绝对定向等精化处理，实现对点云数据整体高程精度的优化。通过测试分析，筛选出最优的地面激光标志点布设方案和绝对定向函数模型，并对作业流程进行总结。 本文研究内容具体如下： 1.归纳总结了现有路面高程测量原理、优缺点和适用范围，详细论述了车载LiDAR系统研究现状。 2.详细介绍了车载LiDAR系统构成和工作原理，给出了系统主要传感器技术指标；对点云数据结构和特点进行了阐述。 3.结合传感器工作原理，分析了车载LiDAR系统误差来源，概述了系统主要传感器、组合检校及整体检校的基本思路。 4.设计了多种不同侧重点的地面激光标志点布设方案，精确求解坐标转换和绝对定向参数。从坐标转换和绝对定向原理出发，设计了两步法坐标转换和不同函数模型的绝对定向精化处理方案，提高点云数据整体高程精度。 5.选取典型路段，进行实地数据采集，详细介绍了基于车载LiDAR系统开展高精度路面高程测量时，路面高程数据获取和精化处理过程，通过定量分析，筛选出最优点云数据精化处理方案，并对整体作业基本流程进行梳理和总结。 |
| 作者： | 张传帅 |
| 专业： | 测绘科学与技术 |
| 导师： | 王留召 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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