激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

唐邵勇

37030519920508001X

摘要：几年来，随着我国科学技术的持续发展，数码技术作为一种先进的技术在工程测绘工作中得到了广泛应用，特别是对于激光雷达测绘技术的应用，促使工程测绘数据的准确性大大提高。基于此，本文首先阐述激光雷达测绘技术在工程测绘中的具体应用，并在此基础上结合具体的案例进行进一步分析。

关键词：工程测绘；激光雷达；测绘技术

1 引言

激光雷达测绘技术是一种新型的测绘技术，在工程测绘工作中有效应用激光雷达技术，可以提高工程测绘的效率以及工程测绘结果的准确度。基于此，目前激光雷达测绘技术在我国各种类型的工程测绘中得到了越来越多的应用，加强对激光雷达测绘技术的研究，充分发挥激光雷达测绘技术在工程测绘中的优势作用，是提高工程测绘工作水平的有效途径。

2 激光雷达测绘技术概述

激光雷达测绘技术主要包括计算机系统、激光系统两部分。其中，激光系统负责向外供给激光脉冲，计算机系统则负责数据的存储、处理等工作。在工程测绘工作操作中，激光雷达测绘技术先获得测绘目标的空间三维坐标，再利用计算机系统处理测绘目标耳朵数字摄像片，得到测绘目标的实体三维模型，进而真实地展现目标工程的所有物体。激光雷达测绘技术通过电磁波发射探测信号，当探测信号到达测绘目标所在地后，快速返回测绘目标信号，然后对发射信号与返回信号进行对比分析，借此了解测绘目标信息，如高度、距离等。而且，激光雷达测绘技术包括连续波激光雷达技术、脉冲激光雷达技术等，不仅能了解测绘目标的静态信息，还可以跟踪、探测测绘目标的动态信息，形成的工程测绘结果十分完整。

3 激光雷达测绘技术的基本原理

激光雷达测绘技术是通过光波完成各项测绘工作，发射光波距离较长，相对于常规容易受影响的光波而言，收集工作具有更强的安全性。当被测对象的表面接收到光波时，有些反射光能够发射到雷达接收器上，雷达接收系统可以结合反射光的有关数据，将从光波到被测对象的实际距离计算出来。并且全球定位系统在激光雷达测绘系统中是至关重要的，其可以及时接收到激光雷达测绘系统所获取的所有位置信息，而且可以准确定位被测对象的实际坐标，具有一定的精准性，通过测量两个或者超过两个的距离，可以结合被测对象的实际移动轨迹，进而获得被测对象的移动速度。

4 激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

4.1基础测绘应用

在工程项目的建设中，基础数据的收集是工程勘察和制图的关键任务和重要重点。在这方面，激光雷达测绘技术的应用可以显示出良好的效果。获得的基本数据不仅丰富，而且可以保证。准确性。特定于基础测绘工作的发展，激光雷达测绘技术的应用可以形成更全面的数字图像，利用获得的大量数字坐标来实现三维图像的有效构造，对于后续项目的建设创造了良好的条件，在基础数据的收集和整合方面具有明显的优势，数字图像数据的参考价值更加突出。激光雷达测绘技术在基础测绘中的应用也可以为测绘地图的形成做出贡献。这也是工程测绘的核心和重要任务。借助激光雷达测绘技术的应用，可以形成更全面的基础数据采集功能。测绘地图的形成创造了良好的条件，完成了基本绘图任务，并优化了基本测绘信息的应用。由于工程项目的基础测绘工作往往比较复杂，涉及的工作量很大，因此不可避免地会增加测绘的难度，工作效率也相对较低。激光雷达测绘技术的应用就可以解决这类问题。它有助于方便地收集大量的基本信息，同时又保证了其准确性，从而大大提高了基础测绘的水平，为工程测绘做出了巨大的贡献。

4.2精密测绘应用

激光雷达测绘技术在工程测绘中起着重要的作用，其中就包括保证工程测量的精密性。激光雷达测绘技术首先采集被测目标，然后精确地描述目标的各种地貌信息，工作人员可以利用这些描述来完成精密工程的测量。精密工程涵盖在许多方面的工作中，如沉降测量和考古工作。在这些工作中，我们可以利用地面激光雷达获得实际的准确的地形地貌信息。最后，工作人员可以根据所获得的信息构建建筑模型，并做好后期工作的前期规划。此外，精密工程还包括选线工作，包括铁路选线。

4.3数字高程建模

数字高度建模使建筑单位可以分析建筑过程的各个环节。通过此技术，可以利用激光点快速收集数据并建立三维坐标。创建基于TIN规则网格的模型首先需要创建一个区域TIN网格，然后对TIN中网格点进行三角形分块范围的高程内插。DEM内插法是根据参考点的高程确定其他待定点的高程，这是一个数学插值问题。任何插值方法都基于相邻数据点之间存在较大的相关性，以便通过从相邻点的数据中内插出待定点的数据。创建基于等高线分布的采样点首先需要根据等高线的特性设置DEM。设置DEM的三种常见方法是：高线离散化法、等高线内插法、等高线构建TIN法等。实际上，中等高线内插补通常使用两种方法：一种是沿预定轴向直接进行等高线内插。另一种方法是沿内插点最陡坡度进行内插，该方法首先沿相邻等高线搜索最陡坡度的两个点，然后根据这两个点线性内插出格网点的高程值。

4.4矿山测绘

这几年，因为人们的环境保护意识不断增强，逐渐意识到建设数字化矿山的重要性，对该技术的应用有助于推进矿山工程的可持续发展的理念。现如今，我国经济社会的发展越来越快，随之而来的就是不断增加的矿山资源的需求量，所以不仅消耗量有所提高，其速度也在不断加快，这就对矿山周围的生态环境造成严重的影响。运用激光雷达测绘方法可以有效改变这种情况，建设数字化矿山。运用该技术可以快速得到相关信息数据，并以此为前提进行深入分析研究，构建矿山模型，研究遭到严重破坏的矿山，把探险位置当作测绘的重点，不断地改善现有的生态系统，降低灾害发生率。

4.5城市工程测绘

近年来，随着我国城市化进程的加快，各个城市逐步推进了智慧城市建设，在智慧城市建设中，最为关键的就是城市相关信息的获取。对城市而言，其包含的数据种类较多、且数据量庞大，因此，对城市测绘而言，其任务繁重，在测绘过程中需要投入大量的人力、物力等资源。当前，随着激光雷达测绘技术的进步，在城市测绘中，该技术充分发挥了其在测绘工程中的技术优势，节约了测绘资源，提高了测绘的工作效率等，有效保障了测绘工作的顺利进行，为城市建设与发展提供了重要的数据支撑，加快推进了城市的现代化发展。

4.6电力系统工程测绘

在电力工程施工规划中，对线路的测量一般会采用直升机上的激光雷达系统来实现。这主要是因为，直升机搭载的激光雷达系统能够沿着电力线路的走向进行测量，相对于其他测量方式而言，较具灵活性优势，能依据实际测量需求随时调整直升机的高度以及飞行速度，进而实现对测量精度和测量效率的有效控制，同时也能节约测量成本。

5 结语

综上所述，目前激光雷达测绘技术在建筑工程测绘、矿山工程测绘中、电力工程测绘等领域得到了应用。通过进一步加强对激光雷达测绘技术的研究，并将其与各种先进技术有机结合起来，促进激光雷达测绘技术的优化与改进，便可以使激光雷达测绘技术得到更广泛的应用。

参考文献

[1]夏勤浩.探讨工程测绘中激光雷达测绘技术[J].科技创新导报，2020，17（14）：21+23.

[2]闫利祥.激光雷达测绘技术在工程测绘中的运用探析[J].价值工程，2020，39（07）：238-239.

[3]石慧.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].住宅与房地产，2019（03）：163.

[4]郭新国.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].工程技术研究,2020,5(2):38-39.