基于无人机的大比例尺带状地形图快速建模技术研究

采用无人机进行铁路与公路应急灾害调查处理需要高精度的建模技术支持。研究利用超轻型大疆MAVIC无人机实现带状地形图快速建模方法。基于单基站CORS系统获取地面控制点及检测点的坐标,完成1km实验段道路的航测与三维建模。通过正射影像图中的控制点与地面控制点三维坐标对比分析可知,利用该技术可以达到1∶500的DOM及1∶2 000的DEM的测量精度,满足大比例尺带状图的快速建模要求。     

面向铁路巡检的无人机飞行路径规划方法

目前,铁路线路巡检主要仍由工作人员完成,这种人工检测方法费时费力,效率较低,且很难完成地质灾害区域、悬崖、桥梁等恶劣环境下的铁路线路检测。为了提高铁路检测效率,满足恶劣环境下铁路线路巡检需求,基于无人机、实时动态测量仪、云台、相机等设备搭建了一个铁路巡检平台,用于拍摄铁路线路的实况视频。并基于三次样条插值法建立了无人机飞行路径模型,用于规划铁路巡检平台的飞行路径。实验结果表明,使用无人机飞行路径模型生成的无人机飞行路径与铁路线路贴合度较高,证明方法有效。     

无人机摄影测量技术在铁路桥梁巡检中的应用北大核心

针对铁路桥梁无人机巡检成果量化识别困难问题,基于摄影测量的原理,结合铁路常用跨度简支梁的结构构造特点与尺度特征,提出了采用合理规划路径对铁路简支梁的梁体侧面进行无人机巡检作业的方法。介绍了铁路桥梁的结构特征与巡检技术现状,数字摄影测量和贴近摄影测量原理与方法。针对全景贴近摄影测量现场作业效率低、后处理计算机资源消耗大的问题,采用不同作业模式对32 m跨度铁路简支T梁进行了贴近摄影测量快速巡检。通过优选无人机作业模式,单组无人机每天至少完成长约1.3 km简支梁桥的梁体检查,其重建模型结构尺寸偏差小于2%,可识别宽度小于0.20 mm的混凝土裂缝。     

DMCⅢ数字航摄仪在常益长铁路断面采集中的应用

为了提高铁路断面采集效率,提出基于DMCⅢ数码影像立体采集断面的方案,并成功应用于常益长铁路定测。外业以区域网方式布设像控点,内业通过空中三角测量建立测区立体模型,对影像进行匀光、匀色预处理并适当增加高程控制点数量,以提高模型精度,最后通过实测中桩坐标检核模型,进行断面的立体采集工作。实验证明,基于该方案立体采集的断面精度能够满足铁路勘察定测设计需求,特别是在地物复杂区域,如城区、站场等,基于高精度的DMCⅢ数码影像立体像对可准确快速地采集铁路断面,减少大量的外业测量工作,在保证精度的前提下大大提高了铁路勘测效率。     

便携式采集装置及铁路基础设施三维空间数据管理系统设计

针对铁路基础设施三维空间数据缺乏、采集困难、采集效率低、数据分散、难以集中管理维护等问题,研制了基于移动实景测量技术的便携式非接触采集装置,实现了铁路基础设施三维空间数据的采集;搭建了铁路基础设施三维空间数据管理系统,实现了对三维空间数据的集中、高效管理及存储。该系统采用线性参考系统构建技术,实现铁路基础设施三维空间数据与线性里程坐标的快速匹配。试验结果表明,所研制的采集装置和搭建的管理系统具有科学性、先进性和实用性,有效提高了铁路基础设施空间数据的采集效率和信息化管理水平。     

基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估研究

随着我国铁路建设规模不断扩大,铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点,提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术,对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果,并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明,无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测,为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。     

无人机航测大比例带状地形图试验研究

针对桥梁工程勘测设计的特点和实际需求,选定武汉杨泗港大桥桥址区域为试验测区,开展无人机航测大比例带状地形图的试验研究。试验结果表明,采用合理的像控点布测方案、自标定空三模型和多片前方交会测图等技术,可以有效提高测图精度及效率,降低生产成本。经野外实测检查和精度统计分析后得出:试验测区数字地图的精度满足《铁路工程测量规范》中城镇平原地区1∶500比例地形测绘的精度要求。     

无人机航拍在铁路建设管理中的研究应用

针对石衡沧港城际铁路建设初期沿线的征地问题,提出一种采用轻型无人机航拍影像和视频管理地物现状的方法。通过无人机携带的非量测型数码相机及视频航拍器获取地面分辨率优于5 cm的高分遥感影像和4K@100Mbps的高清视频,采用一种基于尺度不变特征转换寻找特征点(SIFT)的方法求解无人机影像的投影变换矩阵并完成全景影像拼接,高清动态视频剪辑、编辑,工程属性信息添加、合成、渲染等工作。工程应用结果显示,单架次的无人机数据可覆盖宽200 m、长约9 km的线路范围,可快速普查铁路沿线地物地貌现状,可依据线路里程检索相关地物现状信息。经验证,该方法在效率上较传统踏勘调查方法提高近二倍,其数字化的地理信息成果更方便管理和使用。     

小型无人机在国外铁路的应用

小型无人机具有机动灵活、远程操作方便、可高空采集高清晰分辨率影像、可勘察人工难以到达区域等优点。介绍近2年小型无人机在国外铁路领域的应用,包括铁路基础设施检测监测、事故救援调查及灾害评估、铁路勘测设计和项目施工进度检查等方面,对保障铁路安全和提升工作效率发挥了积极作用。同时,对无人机在我国铁路行业,尤其是复杂山区铁路建设的应用提出思考与展望。     

面向防洪管理的铁路无人机巡检体系研究与应用

为了提高铁路防洪风险隐患排查作业效率与技术水平,从无人机平台与载荷选型、航线设计等方面,提出铁路无人机防洪巡检技术方案.结合铁路防洪管理特点和无人机巡检数字成果形式,建立了基于无人机的多层次铁路防洪风险隐患排查体系框架,实现沿线隐患排查、数字化台账管理、形变定量分析、水害应急处置等功能.依托邯郸—长治铁路,开展不同应用...     

无人机LiDAR技术在山区铁路测绘中的应用

复杂山区铁路建设项目中,所涉及的区域一般自然环境恶劣,地形条件复杂,传统测绘手段难以获取满足设计精度要求的测绘资料。结合我国西部高海拔山区的某铁路勘测项目,根据工作区域、地形地貌等特点,提出基于北斗高精度区域定位的旋翼无人机多载荷仿地飞行方案,获取测区有效范围内高密度、高精度、高质量激光点云数据以及数码高清影像等数据资料,再对数据进行试验加工处理,形成各类测绘产品,满足勘察设计各专业对测绘资料精度需求,同时系统总结了适用于高海拔复杂地形、大高差、高寒缺氧等特殊环境下的无人机LiDAR测绘作业模式与技术手段,包括载荷性能指标、飞行航线指标、飞行平台指标、采集参数设置、内业数据处理详细步骤等。研究表明,在高海拔复杂山区作业环境下,充分利用无人机LiDAR机动灵活、环境适应能力强、数据精度高、仿地飞行等优势,可作为传统卫星影像测量、航空摄影测量等勘测技术的有效补充,在铁路勘察小范围精细化地形图制作、中线测量中具有得天独厚的优势,可以解决高海拔复杂山区铁路测绘难题。     

城市地铁带状地形图测量技术与成图方法

论述带状地形图是地铁建设的重要基础资料,以广州地铁7号线带状地形测量为例,分析城市地铁带状测量作业过程、成图方法与产品检查等主要内容,并在广州连续卫星定位系统(GZCORS)和大地水准面精化(GZGEOID)新技术建立图根控制应用上进行了尝试.实践表明,该方法取得比传统图根测量更好的效果,提高测图效率,为地铁规划设计、征地拆迁、线路施工等提供可靠的、高精度的地形图资料.     

无人机低空遥感技术在铁路应急测绘中的应用

为了应对自然灾害、事故灾难等突发事件,需要快速获取灾害区域的测绘数据。目前,铁路系统还没有建立健全应急测绘保障体系,对铁路应急测绘的关键技术也缺少深入研究。针对这一问题,从无人机低空遥感关键技术出发,通过对数据采集、数据处理、成果制作和可视化展示等关键技术的分析,研究无人机低空遥感在铁路应急测绘保障中的主要应用方向、作业流程和应用可行性。结合山西某铁路工程应急抢险案例,分析认为：采用无人机低空遥感技术,可实现灾害现场实时直播及12 h内测区地理信息数据采集、处理和成果提交,响应速度、作业效率和成果精度均满足铁路应急测绘应用需求。     

高速铁路站场断面测量新方法研究

既有铁路站场断面测量时存在GNSS-RTK卫星信号差、测量效率低、测量条件困难等问题,故提出一种采用背包式移动三维激光扫描系统进行既有铁路站场断面测量的新技术,该系统可在无GNSS-RTK信号的条件下快速高效地采集测量区域内密集的三维点云数据。采用理论与实践相结合的研究方法,首先通过对SLAM算法和点云配准算法的研究,从理论上验证背包式移动三维激光扫描系统在铁路既有站场断面测量的可行性,随后以广州东站改造工程项目为实例,制定详细的测量流程,经过路线规划、控制点布设与测量、外业数据采集、内业数据预处理、点云配准与拼接、多源数据精度评定等一系列测量步骤的实施,得到背包式移动三维激光扫描系统在既有铁路站场内的断面测量高程中误差为0.025 m,满足既有铁路站场断面的测量要求。     

BDS CORS在复杂山区铁路测量中的应用精度分析

北斗卫星导航系统(BDS)和连续运行参考站系统(CORS)的快速发展为我国铁路领域卫星定位测量工作提供了新的解决方案。为了研究基于铁路带状BDS CORS的测量技术在复杂山区铁路工程测量中应用的具体精度，本文在某复杂山区铁路沿线按30 km间距建设了铁路带状BDS CORS基准站网络，并部署了高精度位置服务云平台。分别采用基于BDS CORS的BDS单星座、全球定位系统(GPS)单星座和全球卫星导航系统(GNSS)多星座三种模式进行模拟长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、实时动态差分定位(NRTK)测量的数据采集和处理工作，并以铁路沿线原基础平面控制网(CPⅠ)、线路平面控制网(CPⅡ)成果进行对比。研究结果表明：按30 km间距布设铁路带状BDS CORS基准站时，基于BDS CORS的BDS、GPS和GNSS三种模式均可用于长大隧道独立控制网建网测量、快速静态像控测量、NRTK测量，成果精度满足现行铁路测量规范的要求，可以代替传统方法进行测量作业。提出的部分精度指标可以为铁路工程建设各阶段BDS CORS建设及铁路测量应用相关规范的编写提供借鉴和参考。     

高寒高海拔复杂艰险山区无人机勘察技术应用

研究目的:以川藏铁路为代表的西部铁路网规划建设项目多处于复杂艰险山区,区域自然环境恶劣、地形条件复杂,传统勘察手段难以保证地质资料的快速准确获取,不易满足设计要求。无人机性能灵活机动,本文就无人机技术如何满足现场勘察需求展开研究分析,以解决高寒高海拔复杂艰险山区的勘测资料获取难题。研究结论:(1)基于无人机勘察数据和成果,可实现地层岩性、地质构造、不良地质等地质要素的准确判识;(2)无人机倾斜摄影测量建立的斜坡三维模型,可实现岩体结构面等地质信息的定量提取;(3)对于具有不同地表发育特征的大范围、长线性勘测对象,应针对性地选择使用倾斜摄影、三维激光扫描技术;(4)应用无人机技术辅助勘察,提高了勘察效率和精度,可推广应用于复杂艰险山区工程勘察工作。     

PPK辅助无人机摄影测量在公路勘测中的应用

近年来,PPK辅助无人机摄影测量技术由于灵活性高、对环境要求低、操作方便等优点而在测绘领域备受青睐。为验证PPK辅助无人机摄影测量在公路勘测中的精度,从事后差分解算无人机POS数据入手,探讨滑动式拉格朗日多项式插值算法、空间偏移改正等关键技术,并总结PPK辅助无人机摄影测量技术流程,然后基于新疆某高速公路工程勘测实践,对PPK辅助无人机摄影测量航测成图精度进行分析。研究表明,采用PPK辅助无人机摄影测量技术在一定程度上减少了测绘外业人员和仪器设备投入,提高了作业效率,生成的地形图精度能够达到平面中误差≯0.04 m,高程中误差≯0.12 m,满足高速公路勘测设计的需要。     

铁路一体化综合视频监控系统关键技术研究与实践

为进一步提高铁路综合视频监控系统性能,充分发挥海量视频资源的作用,提升运营维护管理效率,促进视频共建共享,中国国家铁路集团有限公司提出一体化综合视频监控系统建设方案。重点论述一体化综合视频监控系统的主要技术原理、关键技术与工程实例,将目前分散的、自成系统的各类专用视频统一管理,有利于资源集中管理及共享;通过将接入节点集中部署在机房条件和维护条件较好的车站,有利于提升运营维护效率;采用云计算、云存储等技术可提高系统容错纠错能力,提升系统的安全性、可扩展性、可维护性,降低资源占用,有利于节约工程投资。     

智能视频分析技术在铁路客站的测试研究

梳理铁路客站视频监控应用现状及相关部门的需求,分析现有智能视频分析技术在轨道交通应用的可行性。介绍区域密度检测、电梯异常检测、越线检测、物品移走检测、徘徊检测、脱岗检测、人脸识别等7项视频分析技术,并详细阐述7项技术在西安北站的测试过程及结果。通过本次测试研究,检验了现有视频分析技术对铁路客站的适用性,为编制铁路客运视频监控需求规范提供了基础数据和技术支撑。     

地质灾害评估图形图像处理

围绕铁路、公路的地质灾害评估工作中的特点，对评估范围呈长条带状、弯道多、经过的评估区域的地形图资料年代不同等问题，使用不同软件进行图形图像处理，并将铁路工作中常用的条带状的折图方法用于地质灾害评估图的处理，较好地解决了此问题，使得成果图清晰美观、容易翻阅。