机载激光雷达(LiDAR)测量技术在公路勘测设计中的应用

关 键词 ：机 载 激 光 雷 达 ；原 理 ；公 路 勘 测 ；设 计
【 】＝［蒌】＋ ｃ ， ， 【兰］
２．２ 坐 标 和 高 程 转 换 机载 ＬｉＤＡＲ测 量技术借助 于 ＤＧＰＳ双差 分或精密单点 定位技 术能 够快 速 获取 地面 对象 的三 维坐 标信 息 。ＧＰＳ测 量 的成 果 为 ＷＧＳ一８４大地坐标 系 ，而 当前大部分项 目普遍采用 国家坐标系或 工 程坐标系。因此只有解决 了定位结果 的坐标 、高程系统转换问题 ， ＬｉＤＡＲ数据才能应用于公路项 目的设计 。 平 面 坐 标 系 统 的转 换 通 常 采 用 布 尔 莎 七 参 数 法 。高 程 系 统 的 转 换 比较简单 ，实际上就是求取 ＬｉＤＡＲ数 据点 位的高程异常 ，以实 现 激光数据 的高程系统转换 。 ２．３ 点 云数 据 分 类 机载 ＬｉＤＡＲ技 术获取的大量三维离散点数据 非常密集 ，通 常 被形象地称为“点 云”。由于点云数据包含 了地 面上所有具有反射特 性 的地面 、建筑物 、植被等信息 ，因此要开展后期应用必 须对 先对点 云数据进行分类 ，以提取 出地面 、植被 、建 筑物等不 同高度属性的数 据 。激光点云分类 的原理是根据激光 点与周 围点 高程 的比较 进行 的 ，目前很多 ＬｉＤＡＲ后处理 软件 （如 Ｔｅｒｒａｓｏｌｉｄ）都提供 了激光点 云 自动分类 的功 能 ，但要得 到较好 的分类结果 ，往往 还需要一 定的人 工干预 ，特别是山区植被茂密 的地 区。 公路 勘测设计 中 ，要获得 的最 终成果是数字 地面模 型 ，即只需 要地面点 的激光数据 ，因此需要 把激 光点云中的地面和非地面激光 点进 行分类 。经过分类的纯激光地表数据是具 有三维坐标值 的离散 点 ，构 ＴＩＮ后 即可按规定格网生成 ＤＥＭ。 ３ ＬｉＤＡＲ技 术 在公 路勘 测设 计 中 的应 用 ３．１机 载 ＬｉＤＡＲ系 统作 业 流 程 公里勘测设计离不开大 比例尺线 划图 、ＤＥＭ和线路纵 、横 断面 数据 ，机载 ＬｉＤＡＲ测量技术应用 于公 路勘测设计 ，不仅可 以提 高勘 测设计的效率 ，还能有效提高勘 测设计 的质量 。基于机载 ＬｉＤＡＲ系 统实施公路勘测的主要作业 流程如下 图 １所示 。
仍存在一定差距。由于安装于筛面两侧横梁的相背
筛面呈现周期性张紧或松弛 ，在这种交变载荷的作用下 ，筛面极易
＝ ＋ ＋
（３）
损坏。可见，提高弛张筛筛板使用寿命是国内外专家，学者亟待解决 ，１＝
（４）
的难题 。为此，河南省煤气集团有限责任公司刘矿伟，郭学会结合 式 中：Ｉ。，Ｉ：，Ｉ，为变形张量不变量 ； 。， ， 为 主伸长 比 ，由于
板最 大应力值 ；山西省化工研 究院王爱莲合 理优化聚 氨酯弛张筛 函数模 型 ，用它可 以模拟 中小变形下弹性材 料的力学行 为。其 中
板胶料组分与成型工艺提高 了筛板 的抗撕裂强度啕。本论文是通过 Ｃ 。，Ｃ。 为 Ｍｏｏｎｅｙ常数 ，由材料试验所确定 。
ＡＮＳＹＳ有 限元分 析软件 ，结合 二参数 Ｍｏｏｎｅｙ—Ｒｉｖｉｌｉｎ模型对聚氨酯 Ｗ＝ ｏ（ －３）＋ｃｏｌ（１２－３）
工业实践，在首端筛板上覆盖缓冲皮 ，有效提高了筛板使用寿命１３１； 材料 的各向 同性和不可压 缩性 ，Ｉ３＝ （入 ： ，） ＝１（５），式 （６）为
中国矿业大学董海林 ，夏云飞 ，刘初升通过 改变支撑梁结 构 ，降低筛 Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ模型 的二项三阶展开式 ，这是一个经典 的应变 能密度
作者简介 ：陈璞然（１９８１一），女 ，辽宁锦 州人 ，工程师 ，２００９年毕 业于武汉 大学信息工程专业。
科 技论 坛
·１２５·
影 响弛张筛筛板使 用寿命 因素 的探 究
宫三朋 （中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京 １０００８３）
摘 婪 ：为探 究影响弛张筛筛板使 用寿命 的因素 ，以弛张 筛筛板有限元分析材质属性定义为基础 ，从 筛孔布置方式 、筛板连接 梁振 幅 和筛板 筛孔形状三 个方 面对 筛板寿命的影响进行研 究。从而求 出了用于有 限元分析 的可以表征聚氨 酯筛面力学性 能的材料 参数 Ｃ０１和 Ｃ１０，并且得到 了弛 张筛振幅 ，筛孔形状 ，筛孔布置方式均影响 筛板使 用寿命 以及主浮 筛框振 幅对筛板寿命影响较为显著等结论。
关键词 ：弛张 筛；筛板 ；使用寿命
弛张筛是一种用于细粒粘湿煤炭深度筛分 的高效设 备 ，我 国弛 是应变能密度函数 ，如式（１）所示 。
张筛行业虽然发展迅猛 ，部分型号 的性能 已接 近国外 同类产品 ，但 Ｗ ＝ｗ（，ｌ，， ，，３）
（１）
在粘湿物料深度筛分理论 、关键技术 、筛面材料和机械制造等方面 其 中：
· ｌ２４·
科 技论 坛
机载激光雷 达（ＬｉＤＡＲ）测量 技术在 公路勘测设 计 中 的 应 用
陈 璞 然 （辽 宁 省基 础 测绘 院 ，辽 宁 锦 州 １２１０００）
摘 要 ：研 究 了机 载 ＬｉＤＡＲ技术特点与 系统使 用时需关 注的关键 技术 问题 ，在 同传统航 空摄 影测量 比较的基础上 ，对 ＬｉＤＡＲ测量技 术 应 用 于 公路 勘 测设 计 进 行 分 析 ，并 对 目前 存 在 的 一 些 问题 进 行 了总 结 。
图 １机 载 ＬｉＤＡＲ系 统 开 展公 路勘 测 作 业流 程 图 ３．２ ＤＥＭ 和 ＤＯＭ 生 产 数据通过精细分类 后 ，剔除了植被点 、噪声点 、低 点 、高点 、其它 地物点 以及水域点后获得精 确的地面点 ，就 可以通过 专业 软件行进 高程重建 ，制作 出高精度 的 ＤＥＭ产品并进 行格式转换 ， （转 下页 ）
（６）
筛板进行工况模拟 。探 究影 响筛板使用 寿命 的因素 。
弹性体材料应 力 一伸长比关 系的形式如式 （７）所示