在公路勘察设计领域,二公院副总工程师陈楚江是现代地球空间信息技术及其公路集成应用的开拓者、学术带头人。35年来,陈楚江不忘初心,在科研生产第一线潜心公路勘测设计理论与方法创新。他将公路勘测技术提升到高分辨率卫星测绘、激光扫描勘测,并与公路设计集成,致力于公路勘测设计数字化、自动化、一体化。
作为集成技术负责人,陈楚江主持了国家重点科技攻关课题“GPS、航测遥感、公路CAD集成技术开发”,主持了西部交通建设科技项目“IKONOS卫星影像在西藏墨脱公路勘察设计中的应用研究”和“桥隧1:500机载激光雷达数字三维测量技术研究”等10多项国家、省部级科技项目研究。作为技术负责人,陈楚江主持了京港澳高速涿州(京冀界)至石家庄段改扩建工程机载激光测量等20多项国家重大公路工程的勘测。他首次提出了高分辨率卫星测量及地质灾害的遥感量化分析进行公路勘察设计方法,为我国唯一不通公路的西藏林芝市墨脱县的公路建设作出了贡献。
2007年,陈楚江带领技术团队率先将激光扫描测量技术引入公路勘测领域,成功应用于江西省赣州至大余高速公路茅店至三益段、寻乌至全南高速公路共155.6公里道路勘察设计中。该技术基于激光扫描测量获取数据,首次替代人工实测直接生成公路设计所需的横断面地面线数据,快速提供道路设计所需纵、横断面三维地面线,挡墙墙址线、征地图等产品,勘测设计效率提升近2倍,有利保障项目工期,大大提高了设计质量。
陈楚江团队激光扫描测量技术在贵州省道真至瓮安高速公路、贵州江口至瓮安高速公路,河南省焦作至桐柏高速公路巩义至登封、登封至汝州段等公路项目大规模应用。陈楚江团队依托工程对高精度机载激光雷达数据采集、基于机载激光雷达数据1:2000数字线划地形图快速生成方法以及机载激光雷达数据与路线设计软件的交互方法进行深入研究,主持的“机载激光雷达技术在公路勘察设计中的应用研究”项目,荣获2009年中国公路学会科技进步一等奖。
2010年,陈楚江团队进一步将激光扫描测量技术拓展到公路改扩建定测与施工图设计应用中,形成不干扰交通流的“直通车”式公路改扩建勘测成套技术。当时,正值京港澳高速公路河北段扩容改建,如何在这条全国最繁忙的交通要道上,不干扰正常交通流的实现道路精确测量,成为了该项目有序推进的关键。
二公院作为该项目的设计总体单位,由陈楚江团队展开技术攻关。围绕公路改扩建高精度激光扫描测量技术难题,陈楚江团队夜以继日、刻苦攻关,形成了一套完整可行的技术方案:对机载与车载激光雷达技术优缺点进行深入对比分析,提出了基于直升机的高低空激光扫描作业模式;对机载激光雷达的定位误差源进行深入定性和定量分析,提出了整体地面控制点布设方案,发明了路面控制标志;提出激光点云数据的精化处理方法,实现平面和高程精度的显著提升;解决飞行扫描方案激光系统选型、系统挂载与集成等问题。最后,经过相关专业成果比对、验收检测、监理检测,以及施工检测等多环节验证,激光扫描成果满足公路改扩建定测与施工图设计精度要求,实现了不干扰交通流的道路高精度测量,替代了人工上路测量,产生了巨大的经济和社会效益。
近年来,陈楚江带领团队进一步将激光扫描测量技术由公路勘测领域向全生命周期扩展。陈楚江团队创立的公路高分辨率卫星、激光扫描等勘察设计技术,已形成产业化并推广应用到“一带一路”交通基础设施建设领域,解决了多项工程技术难题,相关技术指标已成为国内交通运输行业标准,并运用到海外工程,在国际上处于领先水平。
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