公路横断面测量是公路勘察设计阶段重要工作之一,目前公路横断面的测量手段主要有:
1)依赖全站仪或卫星定位技术的RTK外业实测;
2)基于机载三维激光扫描技术的地面点云数据提取;
3)基于无人机航空摄影立体像对的道路断面人工室内采集;
4)利用车载、背包或手持激光扫描仪等新型移动测量系统获取。
以上方法可根据实际测区的具体地形地貌搭配组合,开阔地区选择无人机航测法,复杂地形可考虑机载、车载、三维激光扫描点云数据获取方法。下面以非洲某公路项目为例说明。
1 项目概况
本标段线路总长211.5公里,测区总体地势较为平坦,公路两侧为草原或密林,地形起伏为中间高两头低,自起点海拔830m至K378段逐渐上升至海拔1197m,再至终点段又下降至海拔766m。属热带雨林气候,炎热潮湿,热带疾病流行,人烟稀少,6月至9月为旱季,多云无雨,气候凉爽;10月至次年5月为雨季,多阵雨,气温较高。
图1-1 项目区地形地貌(a)

图1-2 项目区地形地貌(b)
2 方案制定
本测区有较开阔地段和密林覆盖段,较开阔地段使用大疆M300无人机搭载禅思P1相机低空摄影,密林覆盖段使用M300无人机搭载数字绿土LIAIR X3-
H激光雷达进行了针对性扫描。项目总体工艺流程见图2。
图2 项目总体工艺流程

3横断面测量
1)航测立体模型采集法
线路开阔段落采用1:500无人机航空摄影,在空三加密时将所有的实测高程点均作为高程检查点,构建高精度的1:500航测立体模型。其横断面测量的具体过程见图3-1。
图3-1纵横断面测量流程图

首先在数字摄影测量工作站中恢复立体模型;然后将中线资料,需要采集的纵横断面信息按照规定格式,输入摄影测量工作站中,并与立体模型叠加显示,根据断面方向和宽度,在立体模型下人工采集横断面线上的特征点(地形变化点、地物点等),最后输出横断面特征点三维坐标,编辑为纬地、EI等软件识别的横断面成果文件格式。
图3-2获取直曲转角表


图3-3导入断面测量小插件自动生成线位
图3-3输入对应桩号开始逐条采集

图3-4三维断面线成果输出计算后得到最终的纵横断面成果数据
2)无人机机载雷达点云扫描法
密林覆盖段采用1:500机载雷达进行扫描,获取原始地貌的点云数据,并将原始点云数据经过滤波提取后得到地面点点云数据,使用软件读入LAS点云数据,构建三角网生成数字地面模型,然后导入地面线文件进行横断面提取,得到最终纵断面成果。
图3-5 软件点云滤波

图3-6点云数据导入纬地

图3-7构建三角网
图3-8数模绘制断面线

图3-9数模生成横断成果
4结语
随着技术的进步,该类数据的获取方法越发精进,让我们共同探索学习新方法。