项目概况

山区公路选线项目在采用传统地形测量方法时面临诸多挑战。

项目区域包括陡坡、峡谷和其他复杂地形，使得某些地点难以或不安全进行常规地面测量。

按照传统的测量方法，一支约20 名工人的团队需要大约3 个月的时间才能收集到50 平方公里的地形数据。

复杂的地形也造成了潜在的勘测盲区，尤其是在陡坡、深谷和峡谷地区。

为了提高测绘效率和数据覆盖范围，项目团队于 2024 年引入了多旋翼无人机测绘系统。

该无人机系统配备了激光雷达和倾斜摄影设备，建立了一种新的航空测量工作流程，可以从空中采集难以进入的地形的地形数据。

该解决方案为项目团队提供了一种更灵活、更高效的方式来收集用于高速公路路线选择的地形信息。

项目挑战

复杂山地地形

高速公路选址区域位于山地地形，地势高低起伏较大，地理特征复杂。陡峭的山坡、峡谷和山谷给传统的野外勘测带来了挑战。

难以进入的区域

某些地形特征难以或不安全，勘测队无法直接进入。这限制了地面勘测队从每个所需地点收集全面数据的能力。

调查范围有限

传统测量方法需要一支由 20 名工作人员组成的团队花费大约3 个月的时间才能收集到50 平方公里的数据。因此，大面积测量需要大量的时间和人力。

潜在的测量盲点

陡坡和峡谷地区会造成传统地面测量数据的缺失。地形信息的缺失或不完整会影响后续的公路路线分析和工程规划。

高现场工作负荷

测量队必须反复穿越山区地形进行测量工作。这既增加了人力需求，也提高了测量过程的操作难度。

无人机测绘解决方案

为了应对这些挑战，项目团队于 2024 年引入了多旋翼无人机测绘系统。

该无人机配备了：

• 激光雷达
• 斜视摄影器材
• 航空测量能力

该系统引入了“航空测量”工作流程，将很大一部分地形数据采集从地面转移到空中。

新的工作流程如下：

无人机飞行计划
↓
空中数据采集
↓
激光雷达三维扫描
↓
斜角摄影
↓
数字地形建模
↓
公路路线分析

这种方法使工程师能够更全面地了解山区地形，同时减少对难以到达的地面的依赖。

无人机测绘的工作原理

1. 规划飞行任务

根据公路路线选择要求，将勘测区域划分为若干指定区域。规划飞行路线，以实现对目标地形的系统性覆盖。

2. 进行多旋翼无人机飞行

部署多旋翼无人机，用于收集山区勘测区域的空中数据。

它能够在相对较低的海拔灵活作业，因此适合在复杂地形中进行详细勘测。

3. 采集激光雷达数据

激光雷达系统采集地形的三维信息。这有助于生成陡坡、山谷和其他复杂区域的详细高程和地形信息。

4. 拍摄倾斜图像

倾斜摄影可以从多个角度提供图像，补充激光雷达数据的视觉信息。这有助于工程师更好地了解地形特征和周围环境。

5. 生成数字地形数据

采集到的激光雷达和图像数据经过处理，生成被测地形的数字模型。这些数据集为工程分析提供了更详细的依据。

6. 支持高速公路路线选择

工程师可以利用数字地形信息来比较潜在的高速公路路线，并评估与地形相关的施工条件。

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关键技术

多旋翼无人机

多旋翼无人机具有灵活的飞行能力，可以在传统测绘队难以进入的山区环境中有效作业。

激光雷达三维测绘

激光雷达能够快速捕捉三维地形信息，因此特别适用于绘制陡坡、山谷和其他复杂地形。

斜角摄影

倾斜影像提供多角度视觉信息，可补充激光雷达数据，并有助于提高地形判读水平。

数字地形建模

收集到的航空数据可以处理成数字地形模型，为工程师提供更全面的勘测区域表示。

航测

将数据采集转移到空中，可以对复杂地形进行勘测，而无需人员亲自到达每个地点。

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项目成果

50平方公里调查区域

该项目采用无人机测绘技术收集高速公路路线选择区域的地形信息，取代了传统地面测绘工作流程的大部分。

减少对地面交通的依赖

航空测量减少了测量人员实际进入陡坡、峡谷和其他复杂地形的需要。

改进的地形数据覆盖范围

激光雷达和倾斜摄影提供了互补的三维和视觉信息，有助于解决复杂地形中潜在的数据缺口。

更高效的路径选择支持

数字地形信息为工程师提供了更广泛的基础，以便评估公路路线方案和了解地形条件。

减少现场勘测工作量

通过将地形数据采集转移到无人机上，该项目减少了对每个测量地点大型现场团队的依赖。