激光雷达挺进公路管理 ——GIS和LiDAR相结合将极大地改善公路信息和资产管理,而且应用空间无比宽广

美国加州交通运输处(Caltrans)第4区办公室创造性地利用激光雷达技术(LiDAR)来对旧金山湾区600英里的高速公路进行测绘,重新整理并极大地改善高速公路的路标信息,并进一步用以优化对公路资产的管理。

更为重要的是,用LiDAR技术采集的数据不仅仅可以满足当前的需求,还可以给其他许多部门提供许多其他更多的用途。

这项所谓“路标工程”肇端于联邦公路管理局的新要求。2012年5月,联邦公路管理局发布了关于美国全境的公路路标管理新规。为了满足联邦公路管理局这些新要求,加州公路管理处第4区调查办公室颇费了一番心思。他们需要开发一套新方案去采集和管理路政数据,后来确信LiDAR技术可以很好地解决这个问题,并在2014年开始实施这个工程。

这个项目实施的情况表明,用LiDAR技术去收集公路数据,会使调查过程更为安全,而且更省时省力。比如说,用传统方式需要封闭公路几个月来完成的工作,用这种新的方式几个小时就能完成。

和传统方式相比,本项目用LiDAR技术所采集的数据的表现形式和使用方式都有很大的优势。传统上,加州公路管理处调查的典型终端产品是以数字地形模型方式呈现的数据,而LiDAR数据天然是三维数据,而且本项目一开始,调查组就确定了一个目标,即这次采集的数据可供其他部门及未来的其他项目也能使用。事实上,现在有三个项目都在使用同样的数据:索诺玛郡(Sonoma county)101号公路项目,纳帕郡(Napa county)29号公路项目,阿拉米达郡(Alameda county)680号公路项目。

一次采集的数据可以反复利用,这正是LiDAR技术最大的优势之一。

本项目的另一大特点是GIS与LiDAR相结合。LiDAR数据本身就是高精度、可量测的三维数据,而当本项目成果最后准备交付的时候,数据是以基于网络的GIS地图的形式呈现的。公路的数据有一个浏览器,客户可以看到哪个路标是有可用数据的,哪些路标是建立了档案信息的。网络地图显示当前的路标库存清单,以绿色或者是黄色标出特定路标的具体数据;该网络地图提供路标的标识、结构类型、净空高度、总框宽、所属郡、路线、里程柱、路标的图像,以及其尺寸大小,等等。

加州公路管理处这个“路标工程”获得很大成功。它促使人们思考,LiDAR技术可以在公路管理中如何发挥更大的作用。将GIS和LiDAR相结合,仅仅是一个开始。受到该项目启发,北京数字绿土科技有限公司正在与公路管理的不同部门(如规划、运维)接洽和探讨,将如何更好地在公路管理中更好地发挥LiDAR的优势。在相关的领域,如三维地图和无人驾驶,LiDAR技术也已经在发挥核心作用。

 

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