宣商高速公路是連接安徽省和河南省的一條高速通道，起點為銅陵高速公路宣城北環(huán)段，終點為河南商城，沿線途經(jīng)有宣城、銅陵、無為、合肥、舒城、霍山、商城。
其中舒城縣境內(nèi)長約26.16公里，涉及千人橋鎮(zhèn)、桃溪鎮(zhèn)、柏林鄉(xiāng)、棠樹鄉(xiāng)四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中：桃溪鎮(zhèn)南設(shè)有桃溪互通，與G206相銜接：柏林鄉(xiāng)設(shè)有舒城北樞紐，與在建德上高速相接。金安段境內(nèi)約30公里。在六安市金安區(qū)內(nèi)，設(shè)置兩處互通出入口，一處位于施橋境內(nèi)（宣商高速與G237金舒大道交口），第二處位于東河口境內(nèi)（宣商高速與六毛路交口）。
本項目位置圖
宣商高速舒城段至濟廣高速樞紐斷全線約67.3公里，本次項目起始設(shè)計里程為K12+000-K79+300.項目全線尤其是金安段境內(nèi)植被茂密，地形崎嶇，常規(guī)工程測量手段人工作業(yè)效率低，危險性高且工期短等問題。
為此我公司在本項目斷面測量中引用機載激光雷達技術(shù)，項目以D2000無人機為平臺，搭載lidar2000激光雷達對沿線斷面范圍內(nèi)區(qū)域進行掃描，使用飛馬無人機管家軟件進行點云數(shù)據(jù)處理，并通過RTK實測數(shù)據(jù)隨機抽檢精度。
1）宣商高速金安段進行航飛，起始設(shè)計里程為K55+000-K79+300，總長度為24.3公里；將全測區(qū)分為5個區(qū)塊開展航飛工作。
2）宣商高速舒城段桃溪互通、柏林互通；金安段東河口互通、施橋互通；根據(jù)橋梁分布位置分為4個區(qū)塊開張航飛工作。
本次工作共計9個區(qū)塊。
2.1、外業(yè)數(shù)據(jù)獲取
將本次航飛路線kml導入飛馬無人機管家“智航線”模塊，根據(jù)測區(qū)的地形起伏和精度要求，結(jié)合現(xiàn)場踏勘結(jié)果及所使用的機載激光雷達設(shè)備固有的技術(shù)參數(shù)，適當擴大航飛范圍，自動生成最佳航線，航線設(shè)計如圖：
航線規(guī)劃示意圖
我公司以無人機搭載激光雷達進行測量，實際航飛時為提高作業(yè)效率，利用了夜間作業(yè)，縮短數(shù)據(jù)獲取周期。僅利用了1個工作日，就完成了外業(yè)數(shù)據(jù)采集的工作。
航空攝影數(shù)據(jù)采集
2.2、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
2.2.1 激光點云數(shù)據(jù)預處理（智激光）
使用飛馬無人機管家及IE軟件進行激光點云的數(shù)據(jù)解算；流程入下：
1）解算飛行軌跡；
2）依次進行激光點云數(shù)據(jù)解算、特征提取、航帶平差、點云去澡、點云去冗余、精度檢核、質(zhì)量檢查等操作，生成具有三維地理空間坐標的激光點云，為后期的縱橫斷面測量應用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。解算后點云效果如下圖所示：
部分點云成果
其中點云質(zhì)量檢查主要通過點云高程精度、點云密度、點云線面位置精度及航帶間公共點差值。
點云質(zhì)量檢核
2.2.2 點云分類（智點云）
利用飛馬無人機管家的智點云模塊進行地面點云分類處理，然后自動提取縱橫斷面圖.
地面點分類，智點云的分類選項具有簡單易操作的特點，常用的選項已經(jīng)預制，我們只需要進行選擇即可。（小貼士：地面點分類是干什么的？目的是將地面點進行分類，過濾掉植被、房屋等非地面點。）
2）點云分類前 點云分類后地面點
2.2.3 縱橫斷面圖生成
為解決傳統(tǒng)道路斷面測量方式的弊端，飛馬無人機管家智點云模塊推出了自動提取縱橫道路斷面功能。其處理流程主要分為兩種方式：
本次項目采用的是導入里程點作業(yè)流程：
根據(jù)里程點數(shù)據(jù)生成指定寬度的橫斷面線，并根據(jù)點云數(shù)據(jù)對斷面線按照采樣距離進行內(nèi)插，計算該位置的實際地面高程，通過角度閾值對斷面線進行抽稀，最終生成斷面圖。
斷面線、圖生成
查看斷面圖
2.2.4 成果輸出
斷面圖生成完畢，確認圖形無誤后，點擊導出即可進行成果輸出，可導入第三方軟件進行應用。
成果輸出界面
軟件支持導出 CASS 格式（DXF 格式）的斷面示意圖數(shù)據(jù)，其中包含道路整體設(shè)計圖，各個道路橫斷面圖，以及不同比例尺下的道路縱斷面圖；同時也支持導出緯地格式(.HDM 及.DMX 格式)數(shù)據(jù)。
3、輸出成果
本項目自2022年6月3日開工至2022年6月5日完工，前后僅用三個工作日時間。獲得的成果如下：
1. 約25公里的激光雷達點云數(shù)據(jù)
2. 24.3公里縱斷面DMX文件
3. 24.3公里橫斷面HDM文件
4、引申
我公司曾于今年的5月份參與斷面測量的工作中。主要負責對于道路沿線斷面范圍內(nèi)點云數(shù)據(jù)的采集。項目全線大約45公里，高差大，沿線地區(qū)均為高山峽谷，還有部分地區(qū)為無人區(qū)，常規(guī)測量手段在此類地區(qū)存在儀器信號差、人工作業(yè)效率低、危險性高等問題。我公司利用飛馬d2000搭載lidar2000對于測區(qū)進行數(shù)據(jù)采集。
測區(qū)范圍
項目區(qū)內(nèi)高差劇烈且待測工程基本布置于陡坡區(qū)域或者山谷兩側(cè)，定高飛行會造成峽谷內(nèi)無回波或回波質(zhì)量不佳，為避免點云數(shù)據(jù)的空間分布不均，保證數(shù)據(jù)精度，航線規(guī)劃以“變高航線”方式展開，確保航飛數(shù)據(jù)能夠采集足夠數(shù)量和密度的點云。
部分航線規(guī)劃示意圖
航飛數(shù)據(jù)采集
由于測區(qū)內(nèi)沒有千尋信號，我們是采用的使用GNSS設(shè)備同步在控制基站上采集靜態(tài)數(shù)據(jù)的方式進行解算。
點云精度
5、項目總結(jié)
項目采用機載lidar2000激光雷達進行地面點數(shù)據(jù)獲取，并通過飛馬無人機管家進行斷面數(shù)據(jù)的提取。完美的完成了任務。
經(jīng)過本次實踐，飛馬無人機D2000搭載激光雷達D-lidar2000進行斷面測量工作主要優(yōu)勢在于：
1）工作效率極大的提升。本項目工期緊，任務量大，以傳統(tǒng)測量方式無法在規(guī)定的范圍內(nèi)完成斷面測量工作，利用LiDAR技術(shù)，外業(yè)工作效率提高數(shù)倍以上，且激光雷達對薄云和植被有一定的穿透能力，若只需獲取激光點云數(shù)據(jù)，其航飛作業(yè)對天氣要求較低，可在陰天甚至夜間作業(yè)，縮短數(shù)據(jù)獲取周期。
2）安全性更高，并能極大地減少外業(yè)花費的人力、物力，大幅提高工作效率。在地形復雜、外業(yè)實測人員很難安全到達區(qū)域，機載雷達的優(yōu)勢更加明顯。
3）提高測量數(shù)據(jù)的精度。采用此方法，LIDAR點云密度大，地形還原基本與實際地形形態(tài)一致，斷面數(shù)據(jù)整體表現(xiàn)優(yōu)于外業(yè)實測表現(xiàn)結(jié)果。
4）采用高精度、高密度的雷達點云數(shù)據(jù)提取縱橫斷面，具有自動化程度高、精度高、速度快等優(yōu)勢。
5）數(shù)據(jù)重復利用率高，獲取的點云數(shù)據(jù)及DEM數(shù)據(jù)，信息量足夠，在工程進行中亦能有效的重復使用。