加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -2-
LynxMobileMapper系统中所特有的双传感器头设计可以将测量的视野最大 化，并将测量的死角最小化。使得道路两侧的目标物能够被完整的覆盖。 在任何移动测量的系统中，做为赋予点云和影像的地理坐标的来源——导航 系统，都是其关键的部件。导航系统一般都会使用GPS和惯导单元。但是，地面 上复杂的状况，例如：树木。建筑物和立交桥等往往会阻断GPS信号。因此，一 套先进的导航系统必须包括其他辅助的传感器和完善的数据处理方法，以使得在 GPS丢失信号的同时其航线的精度也能够得到保障。LynxMobileMapper采用 Applanix公司的POS/LV420系统来收集方向和位置信息，使得系统能都全自动 得收集到带地理坐标的点云。
考虑到该地区的交通拥挤的状况，所以扫描的车速设定为 30Km/h，同时点 云的分辨率为 4cm。在 20 之内，Lynx Mobile Mapper 系统一共扫描了 5 个 街区，共获得 1.44 亿个点。在整个测量区域内我们只设置了一个 GPS 基站。在 数据后处理中，Pointools 软件被用来制作模型。
LynxMobileMapper 工作流程

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -11-

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -3-
的NMEA导航信号会获取。Lidar激光传感器会通过这种方式来确立本地和GPS 时间差。
导航系统被安装在平台上，拥有自己的方向和位置。要获取正确的激光点云 坐标就必须很精确的知道激光传感器头到导航系统方向和位置。因为这个原因所 以必须在系统每次安装在新的汽车上之后重新进行检校。 道路和高速公路方面的应用 z 公路测量，维护和勘察 z 公路资产清查（交通标志，隔音障，护栏，下水道口，排水沟等） z 公路检测（车辙，道路表面，道路变形） z 公路几何模型（横向和纵向的剖面分析） z 结构分析（立交桥） z 淹水评估分析 z 在 GIS 系统中的叠加分析 z 滑坡分析，危害评估（滑坡变形测量与危害分析，滑石和流水分析） z 交通流量分析，安全评估和环境污染评估 z 土石方量分析 z 驾驶视野和安全分析
4-7 条车道
50 km/hr
勘察车道间缝隙 况调查 应多种客户需求 定义步骤
定义数据格式 构TIN网模型
以用于重建
公路
夜间收集超
过112km的
高速公路
达拉斯一福
42km
特和沃斯，德 市区到机场
州
的连接工程
40 km/hr
将车载激光数据 和机载激光数据
进行融合
车道数据，共 花费2小时
高程赋彩点云图显示了 LynxMobileMapper 测量高层建筑物的能力

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -7-
历史建筑物点云图和建模图
在ApplanixPOS/LV420导航系统中， Lynx系统还拥有高精度的IMU，双 GPS天线和一个DMI（距离测量系统）来收集导航数据。双GPS天线的设计可以 在加速在高纬度地区航向角计算的速度。同时，DMI可以提供高精度的车速更新 数据。这可以使得在GPS信号质量很差的情况下可获得相对精度较高的航迹线。 此外，DMI还可以在汽车静止的时候为系统更新实时速度信息（ZeroVelocity Updates ZUPT).
加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -5-
测量实例 高速公路——雅典到科林斯
在２００８年四月，在希腊从雅典到科林斯一共测量了１２０ｋｍ的高速公 路，其中包括３条车道和两侧的路肩。此项工程的目标是在ＣＡＤ中将主要的地 物特征重建，包含：人行道、路结构、边坡、路标和电线杆，以便将来扩建一条 新的高速公路。
45分，精度为 ± 5cm，使
用一个GPS
基站

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -9-
建立信息库
市区
莱切斯特，英 国
5个街区
测区分类
表格 1:关于使用 Lynx Mobile Mapper 进行道路测量的若个例子
位置
测区范围 平均车速
所测地物
成果
高速公路
科林斯—— 雅典 希腊
120km 2条车道
60
2条车道和重建
km/hr 精密3D模型
点云数据
点云数据
道路旁侧状
州际高度公 路
16km 北向 洛杉矶，加州 16km 南向
Lynx Mobile Mapper
——通往成功道路的利器
关于快速，便捷，高效和安全 测绘道路的应用报告
内容 什么是 Lynx？ 关于公路和高速路的应用 项目需求 测绘案例 工作流程 优势分析 最佳实践
北京中翰仪器有限公司 张金昌
１８６２２９２１４９９
２０１２年７月５日

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -1-
项目需求 绝大部分的项目都有许多特别的成果要求提交。比如，测量工程师们会被要
求要求关于城市中重点区域已存在的特征地物，比如：路面、边坡、滑坡、信号 牌或是电线杆等，所测得的地物通常会被要求存储在一个空间数据库中，以便作 为将来的参考。有时也会有一些特定的测量参数，比如：平面精度在 2-3cm 或 是高程精度在 1-2cm。一些客户可能会要求特定的成果提交，比如: 做为 1：500 比例尺图。有时，一些测量场地的环境有特殊的要求，比如说：不能妨碍交通运 输通畅，要求安全计划或是需要从当地的交管局获得特殊的许可。除此之外，还 有很多其他的需求会在制定测量计划中中起到决定性的作用，以使得整个测量过 程快速高效。综合以上因素，Lynx Mobile Mapper 系统以其快速。高效、便
安装示例和系统组成
什么是Lynx？ 在很多的环境下，比如对大范围的区域进行制图，利用地面激光测量系统扫
描往往不方面且耗费时间，而车载激光Lidar测量系统就可以克服这个难题。由 Optech公司研制的车载激光Lidar测量系统——LynxMobileMapper，采用机 载激光测量系统技术，专门以大范围的工程制图为目标而设计，整体系统的精度 可以优于5cm。该系统的每个激光头激光脉冲发射率可高达200000Hz（200 000点每秒），并采用360°无阻碍的扫描视场，解析度可达1cm。因此，Lynx MobileMapper系统可以在汽车高速行驶的状况下采集高分辨率的3D数据。
作之后，图表 9 中显示了所有处理和输出数据的主要步骤：

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -10-
制定计划 系统准备
测量 下载数据 计算 SBET 处理 Lynx 数据 检查点云 输出数据
测量工作以每小时５０ｋｍ的车速，共耗时３个小时完成。一共包含９。８ 亿个点。点云在WGS84/UTM34坐标系下，分辨率为１１ｃｍ。为了提高最终 的点云精度，一共在测区建立了６个ＧＰＳ基站，并在每隔５０－８０ｍ的地方 设立了控制点。最终的精度为１－２个厘米。
为了能获得最后所要求的结果，多种后处理软件在工程中被应用，包括 PolyWorks和Pointools。同时，原始的点云也被存档以便做为将来的参考。

30 重建建筑数据模 含地理定位 km/hr 型以便于保存 后的点云数
据
y Type Location Area Coverage Vehicle Speed (avg.)
工作流程
下面的图表显示了利用 Lynx Mobile Mapper 在计划和测量的主要操作步
骤。图表 8 显示了在 Lynx 安装调试阶段的主要工作步骤。在计划和完成测量工

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以上的两个测量实例展示了车载激光 Lidar 测量系统 LynxMobileMapper 可在不影响交通的情况下快速的进行测量。Lynx Mobile Mapper 系统展示了 其他传统测量方式所没有的大量的特性，比如：灵活性、数据完整及多样性、精 确性和测量的全天候性。此外，在简单的数据后处理之后，所有带有 3D 坐标的 点云都可以被输出到 CAD 的环境下进行进一步的数据处理和加工。 除此之外，我们还有另外一个令人印象深刻的对比实例供人参考：2007 年， 利用全站仪地面激光扫描仪测量希腊的一段 80km 的高速公路一共需要了 120 个工作日。而在 2008 年使用 Lynx Mobile Mapper 系统在同样的路段进行了 测量，整个测量的过程仅需 3 个小时，同时测量的路段长度扩展为 120km。其 中的差别不言而喻。 经 LynxMobileMapper 系统所获取的点云，不仅仅拥有完整的点云坐标， 更是一个涵盖多重信息并可随时查看的数据库。高密度的点云更容易识别出地物 的特征，比如说：各种建筑结构、边坡、路标和电线杆等。目前，处理后数据的 公司正在积极的寻求方法来进行全自动地物提取和收集、分类以及自动建模。

加拿大 OPTECH 产品技术电子文档第十六期 -4-
高程赋彩点云图和依据点云建模图 高架桥剖面分析和点云中距离量测
隧道点云图及剖面提取