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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 激光扫描测量技术的发展2

1.2.1 激光扫描测量系统的发展2

1.2.2 激光扫描数据处理技术的发展6

1.2.3 激光扫描测量技术的应用12

1.3 公路激光扫描测量的应用现状15

1.4 公路激光扫描测量的发展趋势与前景18

第2章 激光扫描测量原理与平台系统21

2.1 引言21

2.2 激光扫描测量的定位原理21

2.2.1 坐标系统23

2.2.2 激光扫描测距25

2.2.3 激光扫描测量的几何模型29

2.3 激光扫描测量误差源分析32

2.3.1 GNSS定位误差33

2.3.2 测距误差33

2.3.3 测角误差34

2.3.4 集成误差35

2.3.5 其他误差35

2.4 激光扫描测量平台36

2.4.1 机载测量平台37

2.4.2 车载测量平台39

2.4.3 地面测量平台40

2.4.4 其他测量平台40

2.5 激光扫描测量系统41

2.5.1 机载测量系统41

2.5.2 车载测量系统46

2.5.3 地面测量系统50

2.5.4 手持激光扫描仪55

第3章 新建公路激光扫描测量技术56

3.1 引言56

3.2 激光扫描数据采集57

3.2.1 激光扫描系统和平台选择57

3.2.2 数据采集设计59

3.2.3 地面控制测量61

3.2.4 航飞数据采集实施64

3.3 激光扫描数据处理65

3.3.1 数据预处理65

3.3.2 激光点云数据分类66

3.3.3 坐标系统转换68

3.3.4 全波形数据分解69

3.4 3D数字产品生产73

3.4.1 数字高程模型建立73

3.4.2 数字正射影像图制作74

3.4.3 数字线划地形图生产76

3.5 工程应用80

3.5.1 工程概况80

3.5.2 工程技术应用81

第4章 改扩建公路激光扫描测量技术85

4.1 引言85

4.2 改扩建公路高精度数据采集86

4.2.1 机载激光扫描测量的数据采集87

4.2.2 车载激光扫描测量的数据采集90

4.3 改扩建公路激光扫描测量控制模式92

4.3.1 控制模式92

4.3.2 路面控制点布设与测量93

4.4 改扩建公路激光数据精化处理98

4.4.1 平面坐标修正98

4.4.2 高程坐标修正99

4.4.3 试验与结果分析99

4.5 既有道路特征快速提取105

4.5.1 基于点云强度信息的车道标线特征提取105

4.5.2 基于断面剖分的道路特征提取106

4.6 工程应用108

4.6.1 工程概况108

4.6.2 工程技术应用110

第5章 激光扫描测量与公路CAD协同设计117

5.1 引言117

5.2 激光点云数据组织和管理117

5.2.1 基于规则格网索引的点云动态管理118

5.2.2 基于路线方案索引的点云动态管理119

5.3 任意点高程插值121

5.3.1 不规则三角网121

5.3.2 插值函数模型123

5.4 地面线快速自动生成125

5.4.1 点云提取126

5.4.2 断面地面线生成127

5.4.3 检查和编辑129

5.4.4 地面线自动生成软件130

5.5 公路路线与互通立交CAD协同设计131

5.5.1 三维激光扫描同公路路线与互通立交CAD系统集成131

5.5.2 公路CAD系统平、纵、横数据交互132

5.5.3 路线方案设计与比选136

5.5.4 墙址地形线的采集136

5.5.5 征地图的生成140

5.6 工程应用141

5.6.1 工程概况141

5.6.2 工程技术应用142

参考文献152