大气污染监测车载激光雷达系统研制进展

1 项目简介 该项目由科技部、中国科学院共同资助.项目承担单位:安徽光学精密机械研究所. 目前我国重点城市环境监测站已基本实现了大气等污染物地面定点连续、实时监测,但空中数据及垂直分布特性尚无有效设备进行测量.车载测污激光雷达系统是新一代大气污染监测高技术产品,它能对大气中O3、SO2、NO2和气溶胶颗粒物等污染物进行大范围和垂直距离的连续、实时、快速监测,还可以对污染物排放源进行非接触式监测和对污染物扩散进行跟踪等.

车载激光雷达点云路面检测

随着城市化水平的快速发展,城市路网不断延伸,道路检测需求急增,传统的道路检测方式存在着人工成本高、效率低、检测结果不够准确等缺点,现代化道路检测方式正在逐渐取代传统的检测方式。为评价路面使用性能,维护道路安全,提高道路检测效率,本文提出使用车载激光雷达系统进行路面检测,车载激光雷达系统可以快速获取高精度路面点云,将车载路面点云数据进行去噪、处理,分别从路面平整度、裂缝、车辙及构造深度检测方面,提出不同检测方法。依据检测结果,车载激光雷达系统检测路面具有一定的可行性,对于提高驾驶安全、保障公共交通运输、节约维护成本等方面具有重要意义。

车载激光雷达测量技术在铁路既有线复测中的应用

采用车载移动激光扫描系统采集测量数据,快速获取铁路周围地形的空间几何信息,很好地解决航空摄影测量经常遇到的复杂地形内的遮挡与盲区问题,为既有铁路测量提供高质量的地理空间数据。论文分析车载移动激光雷达测量系统在某铁路既有线改造工程中的应用,给相关工程提供参考。

车载激光雷达测量系统整体检校方法

针对目前系统检校常用方法中大多依赖手工提取点时无法准确获得检校点、绝对精度较低、对实际数据的适用性差等问题,该文结合自主研发的车载激光雷达测量系统,提出一种利用带有反射片的特制球形标靶及利用距离阈值插值算法快速、方便且准确地对车载激光雷达测量系统进行外参数检校的方法。结果表明:与传统方法相比,该方法可以完全弥补常规方法中提取的检校点不准确、精度低等缺点,适用性及实用性更强;在绝对精度方面,整体水平精度达到0.05m以下,高程精度达到0.06m以下;在相对精度方面,拟合检校球直径精度达到0.003m以下,距离精度达到0.002m以下,证明该方法的精度、适用性完全满足当前车载激光雷达测量系统检校的精度需求。

车载LiDAR点云数据分割与半自动化建模方法

针对车载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)点云数据的不完整性问题,提出一种车载LiDAR点云数据分割以及基于分割后点云数据的半自动化建模方法。首先对点云数据进行标准格式转换及稀化;然后以不同地物的属性和几何特征为分割条件,分别建立道路、建筑物、树和路灯等附属设施的三维模型,并利用车载以及航空图像的纹理信息辅助建筑物的立面和顶面三维建模;最后以真实街景为实验区,基于拓普康IP-S2车载LiDAR点云数据,完成该街景的分割与建模。实验结果表明,该文提出的点云数据分割与街景地物重建方法比较简单,可实现道路和建筑物的半自动化分割;利用成熟的建模软件和方法,实现了建模的完整性和较强的可靠性。