我国目前的公路工程建设规模相对较大，这与人们日益变化的出行需求相关，此外，在各地经济往来的要求下，需要对现有的公路路网进行进一步完善和扩充。为能提高公路工程规划和建设的质量，则需做好前期的勘测设计工作。前期的勘测工作主要以人工勘测为主，但部分区域的地势结构较为复杂，勘测人员很难到达此部分区域进行实地勘测，只能通过估算的方式获得相关数据。如果还是采取传统的人工勘测方式不仅无法保障勘测效率，还会存在勘测结果不准确和不全面的问题。为此，对于无人机载激光雷达这种新型勘测技术进行研究具有重要意义。
1.勘测前的准备工作
公路勘测设计中，如采取无人机载激光雷锋技术进行勘测作业，则需首先做好前期准备工作：第一，要对与计划施工区域相关的资料进行全面收集，包括植被覆盖率、已有公路分布状况和空域中的航线分布等；第二，在公路施工区域和路线走向明确的基础上，制定无人机的飞机计划，对其航线、飞行高度以及速度等参数进行确定，之后申请空域；第三，做好相关设备设施的准备和调试等工作，将硬件设施包括无人机、激光雷达勘测设备、机载摄像机等准备到位。同时，要结合数据采集和传输的实际需要先建设好地面基站，保障勘测信息的高效回传。
2.无人机外业航飞
空域申请通过后便可将无人机带入现场投入外业航飞作业，但需要特别注意的是，起飞之前，需要先做好地面基站的建设工作，将地面基站架设在合适的位置上，一般要确保与基站之间的间距控制在30km之内，且要在激光雷达启动之前的前30min便采集数据，同时在航飞结束后的30min时间段内仍旧需要处于采集数据的状态，以免数据传输出现延时造成数据采集不全面的问题。为了确保飞机航行的安全性，在起飞之前还需全面检验各项运行参数是否合理，准备就绪后便可根据预先设计的航线进行飞行作业。飞机结束飞行后，还需对获得的勘测数据质量进行检验，查看其完整度是否符合公路勘测设计的要求。通常需要对点云数据的密度、影像质量和航带重叠度进行检验，目的是保障数据获取的全面性，如发现数据丢失或者缺失的问题则要补飞对缺失的数据进行补充。
3.处理点云数据
3.1数据预处理
通过雷达勘测后获得的原始点云数据需要经过解算处理后方能得出服务于公路设计过程的相关数据，在获取的原始数据中主要包括GPS数据和IMU惯导数据，实际进行数据预处理时，需要做好地面基站数据和GPS数据的差分处理，之后再将差分处理后的数据应用到与IMU惯导数据的联合运算中，最终得出位置信息明确的点云数据。
3.2坐标转换处理
鉴于经预处理后得出的点云数据坐标与当前我国规定的工程使用坐标要求不符，需要将EGS-84系统坐标转换为CGCS2000系统坐标，主要可以采取七参数坐标转换的措施，具体做法为针对不同坐标系统下相同控制点进行七参数计算，将其转换为国家标准要求的坐标参数后输入软件即可。
4.数字图像制作
4.1地面模型制作
山区地形复杂多变，许多地区地貌破碎，为了获得高精度的DTM数据，使用地面点云数据导出用于后期建模是较好的选择。而一般激光点云密度大、数据量大、后期软件处理速度慢，部分地区数据存在部分冗余，因此，通过Terra solid软件的提取地面关键点功能，设置容差和间隔距离参数，提取关键点。这样既保证了精度也降低了数据量，完成后导出DWG格式即可直接应用于公路设计软件。
4.2正射影像制作
利用地面点云数据、高精度的影像POS数据以及原始影像数据，通过Terra solid软件的Terra Photo模块即可制作出高精度的DOM产品。具体步骤如下：首先，建立影像工程，定义影像路径、成果输出路径及相机参数等，并导入抽稀后分类好的地面点云数据；然后，通过半自动或人工方式查找定义影像连接点，完成后进行平差计算，改进相机参数，并剔除粗差及错误点，再进行计算，直至收敛一致；最后，依据计算结果调整影像位置姿态信息，完成后即可通过软件输出DOM产品。
4.3数字线划图制作
数字线划图即DLG，在复杂地貌特征的山区和植被覆盖率较高地区的勘测中具有较好的应用成果。主要是通过远景软件对待测区域的信息进行采集与绘制，该种技术的应用可在一定程度上提高信息采集的效率。在地物绘制中，是基于DOM数据并利用Feature One软件实现对地物要素的采集处理。为能进一步提升地物采集和绘制的精度，需重点关注对房屋建筑等大型构筑物数据的采集，在必要的情况下，可以借助点云数据坐标对地物平面信息进行补充。在地貌绘制中，考虑到山区的地貌类型较多，且由于植被覆盖面较大，为地貌特征的提取带来了较大的难度。针对此类问题，可以采取新型的地貌信息采集手段，即先借助软件得出TIFF数字高程模型，将其导入Global Mapper中，通过设置动态地貌晕渲参数的方式使其根据高程值进行着色处理。通过此种手段可以很好的区分地貌特征，绘制出精确的地貌图形，为公路设计提供可靠的信息支持。
结语：当前，公路勘测设计的效率要求较高，前期采取的人工勘测方式已经不再适用，无人机载激光雷达技术不仅可以代替人工勘测，还能到达一些人工不可达的勘测区域，实现对地物数据信息的全面获取。此外，在实际应用中还表现出了成本投入低、作业效率高和灵活机动等特征，为公路勘测工作的开展带来了极大便利。因此，在今后的公路勘测设计工作中，尤其是针对山区等复杂地势地貌条件的区域进行勘测时，可以将无人机载激光雷达技术作为首选应用技术。
参考文献：
[1]杨凯文.机载激光雷达在公路勘测及BIM设计中的应用研究[J].现代测绘,2021,44(04):1-6.
[2]林志东.机载激光雷达在公路勘测设计中的应用[J].福建交通科技,2020(05):81-83.
