7月8日下午，武黃高速柯家墩長(zhǎng)港大橋下，一艘長(zhǎng)1.1米、重7千克的智能無人測(cè)量船正在湖面巡航，僅用時(shí)15分鐘，該橋梁下方湖泊6000平方米范圍內(nèi)的水下地形地貌圖就呈現(xiàn)在筆記本電腦上。該數(shù)據(jù)將運(yùn)用到由湖北交投中南勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)獨(dú)立承擔(dān)的武黃高速公路改擴(kuò)建工程可行性研究項(xiàng)目中。這是湖北交投舉行“智聯(lián)大樞紐 助力先行區(qū)”科技創(chuàng)新大會(huì)后，積極應(yīng)用高新技術(shù)，助力交通科技昂首跑上“快車道”的一個(gè)縮影。

測(cè)繪是公路工程建設(shè)的基礎(chǔ)先行，無人測(cè)量船、車載激光雷達(dá)點(diǎn)云測(cè)量、無人機(jī)攝影三維實(shí)景建模等“高精尖”設(shè)備“集體亮相”武黃高速，改擴(kuò)建前期測(cè)繪作業(yè)邁步“水陸空”全方位智能時(shí)代，為企業(yè)首次獨(dú)立承擔(dān)的工可研究項(xiàng)目增添科技色彩。

“蛟龍”下水：智能無人船水域測(cè)繪大顯身手

調(diào)試、下水、巡航、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析……測(cè)量所工作人員對(duì)一整套無人船使用操作流程早已“爛熟于心”，數(shù)小時(shí)內(nèi)就高效完成了武黃高速改擴(kuò)建項(xiàng)目所需兩座跨河大橋的全部水下測(cè)量任務(wù)。

智能無人測(cè)量船下水作業(yè)。

“我們定期開展無人船設(shè)備操作培訓(xùn)，讓每位工作人員熟練掌握運(yùn)用，通過操作高科技無人設(shè)備，水域測(cè)繪效率提升了整整5倍。”2022年湖北交投強(qiáng)企新青年、綜合勘察研究院測(cè)量二所負(fù)責(zé)人龔其琛驕傲地說。

在引進(jìn)無人船之前，水下測(cè)繪是中南勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)測(cè)量所最“頭疼”的工作之一。以往，傳統(tǒng)水域測(cè)量需租船進(jìn)行，人工手動(dòng)測(cè)量一條寬約50米的河流水下地形就需要花費(fèi)半天時(shí)間，效率低、成本高、危險(xiǎn)性較大等問題嚴(yán)重制約項(xiàng)目進(jìn)度。

自今年6月引進(jìn)智能無人船設(shè)備，該設(shè)計(jì)院集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了在水域無人測(cè)繪上的“零突破”。船開到哪里就測(cè)到哪里，智能化設(shè)備高效、安全地代替人工巡河測(cè)量，無人船獲取的數(shù)據(jù)和影像可通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)，在電腦屏幕上清晰顯示，便于工作人員直觀分析研判，一天內(nèi)可精準(zhǔn)完成10條以上的河流測(cè)量任務(wù)。

此外，無人船續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)，除了普通水面，還可到達(dá)一些有危險(xiǎn)性的水域，在常規(guī)人工無法測(cè)量的湖泊、河流和載人船舶無法停靠的淺水區(qū)域，均能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程巡航拍攝、水下地形地貌聲吶探查、水文測(cè)量等多種功能，有效解決水域測(cè)繪痛點(diǎn)。

不到1個(gè)月的時(shí)間，智能無人船已完成武漢至松滋高速仙桃至洪湖段等多個(gè)項(xiàng)目工點(diǎn)的水域測(cè)量任務(wù)，助力高速公路勘察設(shè)計(jì)進(jìn)程全面加速推進(jìn)。下一步，無人船還可在升級(jí)現(xiàn)有單波束測(cè)深為多波束測(cè)深等方面進(jìn)一步拓展功能，服務(wù)特大橋梁等勘察設(shè)計(jì)任務(wù)，水域測(cè)繪將更顯智慧化和精準(zhǔn)化。

陸地“猛禽”：車載激光雷達(dá)，打造高精數(shù)字地形模

下午3時(shí)，一輛搭載激光雷達(dá)設(shè)備的汽車駛?cè)胛潼S高速鄂州服務(wù)區(qū)，在高速返漢車流量激增的情況下，高速度、高密度、高精度地獲取了服務(wù)區(qū)道路及兩側(cè)地物的三維坐標(biāo)、反射強(qiáng)度等信息，系統(tǒng)精度達(dá)水平5厘米，為高速環(huán)境信息提取及道路三維重建，實(shí)現(xiàn)三維虛擬地形地物的可視化提供了有效途徑。

車載激光雷達(dá)設(shè)備在服務(wù)區(qū)開展測(cè)繪。

武黃改擴(kuò)建路段起于武漢市新建的武東收費(fèi)站，止于黃石市黃石互通收費(fèi)站，規(guī)劃里程約53公里，點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，在夏季徒步高速測(cè)繪至少需要一個(gè)月時(shí)間。

測(cè)量所將車載激光掃描與傳統(tǒng)測(cè)繪結(jié)合，充分運(yùn)用水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方法，將POS數(shù)據(jù)融合解算、點(diǎn)云數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)集中處理，點(diǎn)云糾正、分類和抽稀，并進(jìn)行道路標(biāo)記信息提取、道路線提取和斷面測(cè)點(diǎn)提取，剔除了建筑物點(diǎn)、植被點(diǎn)等其他地物點(diǎn)，獲得精準(zhǔn)的地面點(diǎn)，并提取出保留了地形特征點(diǎn)的高程點(diǎn)數(shù)據(jù)，形成高精度數(shù)字地形模，從而將人員從高強(qiáng)度的人工測(cè)繪工作模式中解放出來。

據(jù)介紹，即便后續(xù)設(shè)計(jì)線路變更，只需重新提取數(shù)據(jù)無需返工重測(cè)，人力投入大幅下降，作業(yè)效率提升5倍，綜合成本下降4倍?？萍家I(lǐng)測(cè)繪作業(yè)有效縮短了工作時(shí)長(zhǎng)，保障了項(xiàng)目安全，提高了測(cè)量精度，為改擴(kuò)建路線的后續(xù)設(shè)計(jì)規(guī)劃提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。

“大鵬”展翅：無人機(jī)最高可飛4000米

“嗡……”隨著一陣短暫的轟鳴聲，一架全機(jī)身長(zhǎng)1.6米，翼展2.6米的中型無人機(jī)在測(cè)量所工作人員的操作下順利飛上高空，按照起飛前設(shè)定的航線對(duì)武黃樞紐區(qū)域內(nèi)進(jìn)行攝影測(cè)量，最快飛行速度每小時(shí)可達(dá)到60公里，只需幾分鐘便升至4000米高空。無人機(jī)上掛載的索尼A7R2單電相機(jī)配備35毫米長(zhǎng)焦鏡頭，以其靈活機(jī)動(dòng)、高效便捷等特點(diǎn)快速獲取影像，一周內(nèi)高效“飛完”武黃高速78.5平方公里的覆蓋面積，高質(zhì)量完成了1:2000地形圖測(cè)繪任務(wù)。

無人機(jī)設(shè)備準(zhǔn)備起飛。

“現(xiàn)在可方便多了，前兩年在山區(qū)高速測(cè)原始地形，要帶著一身儀器徒步往山里走，翻山越水、刀斬荊棘是常有的事，條件惡劣的時(shí)候，基本無路可走，現(xiàn)在無人機(jī)上天，測(cè)繪已不用僅靠雙腳！”龔其琛感嘆道。

“傳統(tǒng)測(cè)繪中大概需要10至12位工作人員，而且還需要攜帶GPS、全站儀等設(shè)備。”他說到，“使用傳統(tǒng)測(cè)量手段可能會(huì)得到5米、10米或20米的精度，但使用測(cè)繪無人機(jī)，我們只需要2位工作人員協(xié)助設(shè)置地面控制點(diǎn)，就可以得到平均20厘米的精度?！?/p>

建院67年來，優(yōu)良的測(cè)繪技術(shù)延續(xù)至今。當(dāng)下，科技測(cè)繪手段趨近成熟，擺脫了腳步丈量的束縛，突破了傳統(tǒng)測(cè)繪精度的限制，并在部分領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)人工方式。將老技術(shù)一脈相承，并讓測(cè)繪從“無路走”向“不走路”轉(zhuǎn)型，該設(shè)計(jì)院集團(tuán)用了不到2年時(shí)間。弄通原理、掌握技術(shù)，從無人機(jī)外業(yè)測(cè)繪到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理形成武黃高速三維立體圖，用時(shí)較以往縮短6倍多，極大程度節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察的時(shí)間。依托科技手段，中南勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)測(cè)繪部門今年上半年完成產(chǎn)值較去年同期增長(zhǎng)100%以上，實(shí)現(xiàn)了效率、效益“雙豐收”。

當(dāng)前，該設(shè)計(jì)院集團(tuán)將傳統(tǒng)測(cè)繪業(yè)務(wù)和現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用巧妙融合，正從數(shù)字化朝著高度網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化的方向跨越發(fā)展。在武黃高速改擴(kuò)建工可研究及當(dāng)枝松、武松高速勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目工作中，將無人機(jī)攝影三維實(shí)景建模與無人船巡航、車載激光雷達(dá)形成互補(bǔ)，更是科技測(cè)繪由點(diǎn)到面的躍遷，將為“高精尖”測(cè)繪科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力筑牢基礎(chǔ)，激蕩出科技強(qiáng)企新的篇章。（圖/文 王翔、丁卓曦）

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