中铁大桥局八公司【科技赋能】 无人机航测助力渝昆高铁

中铁大桥局八公司科学技术是第一生产力 机动灵活 精细准确三维实景 身临其境地形提取 高效分析立体可视 提质增效智慧测量助推渝昆高铁建设 建设中的洛泽河特大桥 中铁大桥局渝昆二标修建的7座桥梁，桥梁分散，前后相距43km。其中包括建设中的洛泽河特大桥，目前该桥是时速350公里高速铁路跨度最大、墩身最高、边坡最高的预应力混凝土大桥。建设过程测量人员采用了大量技术措施，确保高铁建设优质高效。 渝昆高铁项目部现有 10名测量人员，平均年龄27岁。其中经验最丰富的是测量负责人肖远涛，可以说他是八公司云南片区测量人的“导师”。目前测量人员以这一两年毕业的新学员为主，白天教航拍、测量放线，晚上传授各类软件使用，在肖远涛的传帮带下快速成长为一帮测量小能手。 肖远涛指导测量人员对测量人员挑战最大的还是桥梁原始地貌都是以陡崖峭壁为主，尤其洛泽河特大桥两岸边坡高达 320多米，坡度40-50°，局部近乎直立，围岩落石、岩堆、泥石流等地质灾害频发。对于传统人工测绘来说数据采集比较危险和困难，肖远涛带领测量组全员不断学习新技术应用新设备，解决了便道开挖、大方量弃渣托运和边坡监测、桥位监控等。其中主要采用了无人机航拍技术，最大程度地利用无人机自身的灵活性提高测绘工作的安全性、便携性、准确性和及时性。与传统的人工测绘相比，无人机航拍技术最大的优点就是安全便捷、降本增效。在渝昆高铁主要是采用无人机测量技术对其进行系统的测量与分析，该作业模式的实施还可以减少目前的工作强度，提高测量精度。 小龙潭特大桥成型三维展示 无人机航拍技术，构成部分主要包含了无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通信技术遥测遥控技术、 GPS差分定位技术和遥感应用技术等。 无人机遥感平台是通过无人机与航空数码摄像机的相互结合设计而成的，能够通过IMU以及GPS等技术支持进行稳空摄影与测量开展。无人机遥感平台具有多种优点，如高效性、精确性、灵活性等。它可以在地形复杂、难以到达的区域进行测量和摄影，大大提高了工程测量测绘的效率和精度。 洛泽河特大桥边坡三维展示 图像处理单元在遥感信息处理系统中扮演着非常重要的角色，它能够整合和处理遥感观测像片、航摄数据以及相机检定参数等数据信息，通过对影像的内定向和影像间的连接点以及量测像控点等内容进行合理布局和计算分析，图像处理单元为三维立体模型的建立和测量应用提供了支持，无人机倾斜摄影后期是应用CC软件对采集的数据进行三维建模。 构建三维坐标系无人机航拍技术在渝昆高铁建设中的应用，主要包括构建测量区域控制网、数据处理、电子制图。 在测量测绘工作中，构建区域控制网是非常必要的一项工作，可以对整个测量测绘工作进行精细化处理，首先，测量组根据实际地测量面积构建相应范围的控制网。在各桥梁范围内设定 GPS基准点，并构建三维坐标系。其次，通过坐标方式对渝昆高铁彝良境内7座桥梁各个点的方位信息进行表述，以便后期的信息数据处理和分析。渝昆项目组建专业测量团队参加各类专业知识和技能培训，熟练掌握测量仪器的操作和数据处理。 胥杰等参加集团公司测量培训比赛 失之毫厘，谬以千里。数据处理无人机航拍技术，这种技术具有准确性和灵活性，可以快速获取大量高质量的地理数据。测量组在进行航拍之后，并对重叠影响进行高效的处理，以凸显三维地表绘制。在无人机航拍过程中，测量人员需不断进行数据校正和航拍验证，以有效提高无人机航拍质量。 测量人员现场工作 电子制图，测量人员还要对返回的摄影照片结合软件“CC”进行倾斜摄影后期一体化建模，在自动建模软件上加载测区影像，人工给定一定数量的控制点，软件采用光束法区域网整体平差，以一张相片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差单元的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳的加入到控制点坐标系中，从而得到加密点成果，生成所需的倾斜模型格式，在将模型导入制图软件中提取地面模型的三维数据来把数字地形图制作出来，还可将桥梁平面图导入倾斜实景模型中能更直观地观察桥梁区域的地形特征，若没有查看倾斜模型的软件还可制作出正射影像图，也可将桥梁平面布置图与其结合，实现智能化。 无人机航测系统示意图 洛泽河特大桥航拍采集 无人机航拍技术已在渝昆高铁测量测绘工作中得到了广泛的应用。 本期编辑：马   金 本期照片：肖远涛本期审核：黄   斌  钟佳余