申请/专利权人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司

申请日：2023-06-06

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN116817788B

主分类号：G01B11/24

分类号：G01B11/24;G01B11/00;G01S19/14;G01C5/00;G06T5/80;G06T7/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.09.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于道路交通标线的高速公路改扩建多平台激光测量方法，包括：静态激光扫描测站点选择与埋设；测站点及定向点平面与高程测量；静态激光扫描测量，采集静态激光点云数据，将采集的静态激光点云数据导入点云处理软件中并按强度信息显示，提取道路交通标线角点的三维坐标；车载激光点云获取与预处理，将原始车载激光点云按强度信息显示，导入提取的静态激光点云道路交通标线角点，提取同名角点的三维坐标；车载激光点云数据平面及高程纠正处理。本发明不仅可以免去既有高速靶标点的上路布设与上路测量，极大地降低安全隐患，还可以快速获取海量高精度、均匀分布的靶标点，能有效提高高速公路改扩建测绘生产能力。

主权项：1.基于道路交通标线的高速公路改扩建多平台激光测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、静态激光扫描测站点选择与埋设：沿路线方向在上跨天桥、高速护栏外、高边坡外按一定间隔选取一个测站点，在每一个所述测站点附近选取一个定向点，所述测站点与定向点两点之间互相通视，并在所述测站点和定向点处分别打入测量标识；步骤2、测站点及定向点测量：对所述测站点及定向点进行平面与高程测量；步骤3、静态激光扫描测量：将静态激光扫描仪依次架设于所述测站点处，反射棱镜依次架设在对应的所述定向点处进行定向，定向完成后采集静态激光点云数据，将采集的静态激光点云数据导入点云处理软件中并按强度信息显示，提取道路交通标线角点的三维坐标，记为；步骤4、车载激光点云获取与预处理：从步骤1所述测站点中，沿路线方向每间隔一定距离选取一个测站点，使用车载激光雷达扫描仪器进行双向道路往返测量，从车载激光雷达扫描仪器中导出激光扫描测距原始数据、车载GNSS流动站数据，对地面GNSS基准站数据联合车载GNSS流动站数据进行精密差分解算，得到车载POS航迹线；联合激光扫描测距原始数据、车载POS航迹线进行激光点云解算，获得原始车载激光点云，将原始车载激光点云按强度信息显示，导入步骤3中提取的静态激光点云道路交通标线角点，在原始车载激光点云上通过手动点选的方式，提取同名角点的三维坐标，记为；步骤5、车载激光点云数据精化处理：对车载激光点云进行平面及高程纠正处理，获取高精度既有高速公路路面三维信息；步骤5中所述车载激光点云平面纠正处理，包括：采用分段纠正的方法，每个分段长度不超过5km，每个分段内道路交通标线角点不少于4个，相邻分段道路交通标线角点公共点不少于1个；对每个分段，将静态激光点云中道路交通标线角点的平面坐标和车载激光点云中的同名点的平面坐标代入公式（1），计算参数； （1）再将该分段内的任意车载激光点云的平面坐标，代入公式（1）进行逐点纠正，得到平面纠正后的坐标，所有分段以此类推，实现全线车载激光点云平面纠正；步骤5中所述车载激光点云高程纠正处理，包括：利用道路交通标线角点在车载激光点云和静态激光点云中的高程，构建高程误差改正模型；将道路交通标线角点在车载激光点云中的高程与静态激光点云中的同名点高程作差，计算得到道路交通标线角点同名点的高程差： （2）则得到高程纠正点；根据车载三维激光点云的平面坐标，得到X坐标最小值、X坐标最大值、Y坐标最小值、Y坐标最大值，形成4个虚拟高程纠正点，其平面坐标为、、、，其高程坐标取与之距离最近的高程纠正点的高程差值；以高程纠正点和4个虚拟高程纠正点的平面坐标和高程差值，构建三角网，建立高程误差改正模型；设某车载激光点位于高程误差改正模型中的某一个三角形内，对应的三个顶点为，，，对于三角形范围内的任意激光点，利用重心坐标插值计算其高程改正值，重心坐标计算公式如下： （3）其中，、和分别对应、和点的权重，求解得： （4）对、和的高程误差进行加权平均，得到点的高程误差改正值： （5）对于任意车载激光点，利用其平面坐标采用公式（3）-公式（5）即得到对应的高程误差改正值，实现全线车载激光点云高程纠正。

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