Page 86 - 道路及桥梁工程检测技术管理

道路及桥梁工程检测技术管理
Technical Management of Road and Bridge Engineering Test

息得到最大限度保留，数据处理效率显著提升。采样处理后的点云数据建模误差
更小，可将法向量和曲率作为点云数据采样的主要依据，并按距离和压缩率完成
采样。第四，对点云数据初步滤波，将数据中与路面平整度检测无关的建筑物和

体量高大的植被全部去除，仅保留地面数据。本次选用基于拟合的方法，完成点
云数据地面滤波。
（3）平整度检测
在应用三维激光扫描系统对道路路面平整度检测时，要充分考虑以下影响因

素：纵断面、扫描密度、采样密度以及噪声等。
纵断面：不同的纵断面对平整度影响有所差别，因本工程的路面较为平整，
所以选取损坏小的路面纵断面，分析其对平整度的影响。从三维激光扫描系统
获取的点云数据中，提取 5 条纵断面，计算 IRI，结果如下：纵断面 1 的 IRI 为

4.88m/km，偏差为 0.74%，是 5 条纵断面中偏差最大的一个；纵断面 2 的 IRI 为
4.84m/km，偏差为 0.08%；纵断面 3 的 IRI 为 4.83，偏差为 0.29%；纵断面 4 的
IRI 为 4.81，偏差为 0.70%；纵断面 5 的 IRI 为 4.86，偏差为 0.33。选取的 5 条
纵断面 IRI 偏差均在允许范围内，即不大于 1%，由此可见，不同的纵断面，对

该路段的路面平整度影响不大，可以忽略不计。
扫描密度：本次选用的三维激光扫描系统具有较高的扫描精度，最大的扫描
密度为 1.0mm。研究结果表明，扫描系统的扫描密度与扫描效果呈正相关，即
密度越高、效果越好。然而，过高的扫描密度，会导致道路点云数量增大，使数

据处理时间变长。为选取出最佳的扫描密度，降低对路面平整度检测结果准确性
的影响，从工程中选取长度为 100m 的路段作为试验段，分别将扫描密度设定为
0.006m、0.008m、0.010m、0.012m、0.014m 和 0.016m，对试验段进行扫描。由
扫描结果可知，扫描密度为 0.014m 时，IRI 为 4.58m/km，偏差为 0.29%，点云

数据的数量为 1322 万；而扫描谜底为 0.006m 时，IRI 为 4.55m/km，偏差为 0.36%，
点云数据的数量为 4851 万；扫描密度为 0.016m 时，虽然点云数量减少至 632 万，
但偏差却激增为 2.04%。基于此，应用三维激光扫描系统时，可将扫描密度确定
为 0.014m。

采样密度：在三维激光扫描系统中，点云的距离会随着激光扫描距离的增加
而增大，即越靠近扫描仪器，点云的间距越小，密度越大，数据量越多。基于这
一前提，在距离仪器 4.0m 的地方，选取 50cm 见方的点云，其中的点云数量为

·78·