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机载激光LiDAR技术造福管道勘测设计

2019-03-12

地形图是管道勘设计过程中必备的资料,当对管道线路进行优化,拆迁占地以及后期的管道设计都离不开地形图发挥其作用。社会经济的高速发展,推动管道建设在经济增长中的重要地位,以往传统测绘方法已经不能满足现在的管道建设需求。 

传统人工测图很难在困难地区进行高精度测图,短时间内完成外业数据获取和内页处理成图,相比之言,航空摄影测量机载激光LiDAR技术,具有高精度、高效率的特点,利用机载激光LiDAR技术不仅可以测量线路地形图及周边环境,还可以提供精确数字模型,便于后期线路优化以及运营时期的管理和维护。目前已成功应用到了长输管道工程中,这是管道测量中是又一次新的突破。 

机载激光雷达系统

机载激光LiDAR系统以飞机作为运载测量平台,以激光扫描测距系统为传感器,能实时获取地形表面的三维空间信息,是获取地球空间信息的重要工具。机载激光雷达可以利用高精度三维激光点云数据及数字影像,通过机载激光LiDAR数据处理系统制作数字高程模型数字正射影像数字线划图等数字测绘成果。

 

机载激光雷达适用性分析

1、作业条件

传统的人工测量主要体现在平原及地质条件较好的那些地带,发挥出机动性、灵活性、快速性优势,与机载激光雷达测量相比,拥有快速、精确、人员投入较少、成本较低的优势。

 

然而航摄项目在高山区地带、复杂的地质条件,相对恶劣的气候,安全局势严峻,人工测量技术基本无法实施,而机载激光雷达技术能发挥全天候、全地形的强大优势,获取地面三维数据。

 

2、作业速度

利用机载激光雷达进行测量作业时,不需要太多地面控制点,且且激光点云数据密度大,生成的影像成果较常规测量,具有速度快、效率高、成果丰富的优势。

 

3、数字模型

DEM结合正射影像可以为工程设计人员提供大量地形和测量信息,在室内模拟各种方案,进行方案比选,可减少野外工作量,保证设计结果的精确性。机载激光LiDAR可以直接获取三维坐标,高程精度高。基于LiDAR的DEM与传统DEM相比,描述地形特征更加准确细致,对微小地形起伏,也能准确表达出来。

 

4、经济对比分析

测量成本低,数据处理自动化程度高,制图快速,测量成果丰富。

 

机载激光LiDAR技术应用于管道测量

 

西气东输五线隧道控制性管道工程,位于新疆天山山脉,地形复杂,多为高山地特征,地质条件恶劣,植被稀少,交通不便。山区部分采用常规测量方法无法实施,采用机载激光LiDAR技术完成测量工作,调绘工作轻,点云数据处理简单,生成DOMDEM精度高,数据检核优于高山地测量规范精度要求。

 

管道勘测设计离不开大比例尺数字线划图及纵、横断面图,采用机载激光LiDAR技术获取野外数据,绘制的地形图线形平滑,准确反映了地形情况;从DEM中提取管道沿线纵断面数据可程序化生成管道线路纵断面图,效率较高,可节约成本,缩短作业周期。

 

由于管道线路测量只需要测量线路及周边地区,机载激光LiDAR技术为管道勘测带来了传统测绘手段不具有的应用模式和技术优势。

 

机载激光LiDAR测量采集数据较容易,再配合使用一些常规手段补充缺失数据,修正特殊地区点云数据,做强质量控制,可大大提高管道勘测效率和数据资料的质量。

 

综合上述,在困难地区利用机载激光LiDAR技术进行测量,能充分发挥其高效、快速的优势,满足长输油气管道快速建设的需要。

 

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