三维激光扫描技术在地铁测量中的应用

李世烜

摘要：现如今智能化技术不断发达，为交通测量技术提供了诸多实践性的数据。特别是三维激光扫描技术的应用，其操作能够结合云扫描的方法进行功能优化，将不同的地理数据、测量数据呈现于勘察要求当中。因此，地铁测量技术的运用，需结合三维激光技术进行功能优化，确保三维激光技术的优势能够被得到体现。基于上述，本文重点分析了三维激光扫描技术的应用方法，以期为环境勘测提供发展性建议。

关键词：三维；激光扫描技术；地铁；应用分析

由于地底的环境较为复杂，特别是土质因素、地质结构因素都会直接影响地下空间的稳定性性能。因此，需保障测量环节的科学性、精准性和标准性。在实践过程中，需结合三维激光扫描技术的优势与特点，结合该技术的操作原理，对地底环境进行中心勘测，保证不同的地理环境信息予以显现，提高地铁勘测数据的有效性，这对于后期地铁的变形检测、模型建立等方法均提供了相关建议。

一、三维激光扫描技术的内涵概述

（一）技术原理分析

三维激光扫描技术主要结合了差分全球定位技术（Differential Global Positioning System）、激光雷达技术以及惯性导航技术（Inertial Navigation System），而INS技术能够基于软件对中心地形进行数据分析，保证地底的数据均能够在拟态化的数据链接中进行整合，从而确定地底的围岩情况、碎石的出现范围。在此过程中，该技术还能利用对应的传感器设备对子控制器、总控制器的信息进行处理与分析，保证光学处理环境模型下的射频数据都能够得到有效的接收与回传[1]。同时，在脉冲式和相位式的距离测试中，还能结合地底的实物的反射距离测量出地物的距离参数。

（二）数据处理的特点与技术

在目前三维激光扫描技术的运用过程中，主体运用了LiDAR的技術模型，保证勘测技术能够结合数码传输设备的数据进行中心处理。在此过程中，需将数据的处理方法与云端数据网络信息内容相互整合，进而将地铁工程所需的点阵信息、遥感数据相互统一，从而提高离散数据端程的目标价值。

二、其在地铁测量工程中的应用可行性

（一）地铁测量工程的特征

由于地铁测量工程中所面临的数据较大，且地底的数据模型信息较为复杂，容易导致各类规划技术、控制技术存在着一定的技术性偏差。首先，在工程的测量过程中需控制重点部位的测量方法和测量技术，保证监测技术与竣工的测试方法形成协同管理的目标价值。在此过程中还需精准的分析出不同时期的工程规划、建设需求以及结构变形参数，从而更为精准地确定定点数据的模型坐标。由此，需保证支护方案的测试方法、变形数据的测试方法以及沉降的测试方法均切合实际操作需求，从而明确围岩的压力最大压力值和细部量化的控制管理。其次，在量化工程的实际管理中，可能需要对安装方法和量化模型的技术内容进行管理与分析，结合对应的测量站进行自动检索、数据探索、数据定位以及目标确认，从而明确相对应的自动化技术的控制目标[2]。

（二）三维激光技术的应用优势

三维激光测量技术的主体优势主要有以下两个方面的特点：首先，该技术的出图速率高于传统CAD出图规则，且模型的测算方法都是三维化的。3D化的数据模型能够在面对不同的地理环境进行技术转变，将结合反色的技术特征（Red、Green、Blue）的色差模型和叠色模型进行管理，这对于保证真彩色的模型信息有积极意义。主体是由于出图过程中采用了CMYK的操作方法，保证色彩的失真将至最低，从而更为真实的反映出对应的反色率数据内容。所以，对于色差的建立与管理过程中，一般的技术手段也无法到达。

三、基于地铁的三维激光扫描技术应用分析

（一）三维激光扫描工作流程

首先，需针对区域内的数据进行采集与整理，保证各类数据量均能够在具体的模型进行体现，从而提高扫描的精准度。在此过程中，需按照对应的操作模型进行测算，保证对应的采样操作均能够在云端中进行逐层扫描操作。其次，需保证针对数据预留点进行管理，结合GPS进行坐标定位和数据匹配，促使计算机能够借助软件进行端口管理和隔离操作能够实现一定的技术统一。同时，该技术能够针对工程中可能遇到的地铁模型数据内容、安全方面的内容进行测算，保证VLAN端口能够在具体的广播频道中进行端口隔离操作，进而防治了各类病毒的影响。最后，该技术能够利用Slammer蠕虫的传播措施、POOL、地址信息进行数据管理，从而结合位置情况进行资料管理和数据整合与绘制，以明确测量的中心意义。

（二）三维空间模型构建

在空间模型的建立过程中，该技术利用了相应的自体建模技术，结合对应的数据传导方法进行内容的整合，保证数据的处理方法能够综合性的处理同一状态的程值数据。特别是在某些细节数据信息的处理过程中，能够结合DGPS对不同地理位置内容的分析进行测算，保证传输的运输的云数据内容能够高效的获取多次的回波数据内容，从而在动态管理模式中建立符合标准结构的三维坐标体系。但是，在中心数据的整合过程中，可能会遇到地铁数据过大的情况，不仅对中心调度站的数据信息提出了一定的技术要求，还需要模式化的运算体系进行数据分析。所以，对于数据处理模型中，主体利用了如RiSCAN-PRO、3DMAX以及Cyclone之类的数据处理软件，保证数据源能够直接在采集过程中进行整合，从而更为科学地确定中心数据处理的价值流程，例如ASCII系统下的（linux）数据数据系统，以精准地分析出对应的数据模型[3]。最后，模型的建立还能有效绘制出对应的登高模型，结合地铁的位置进行实践编辑，保证点石数据信息与中心轮廓的统一性。

（三）隧道的变形情况监测

在隧道的变形监测中，还利用了的公式模型进行拟态运算的方法，保证在此过程所接收的射频脉冲波的距离参数得到体现。主体是由于在DGPS技术需结合不同地区内的地理环境数据进行差额分析，保证所获得的数据位置能够在DGPS的软件模型中予以体现，进而提高传感器的基础收益[4]。通过上述的模型公式进行数据测算，从而更为科学地侦测出对应的隧道变化情况，以确保后期工程的正常运行。

四、结束语

综上所述，将三维技术拓展与地铁环境的测量中，不仅能够降低各类安全隐患的发生几率，还能提高测量的中心价值。同时，该技术还需结合智能化的操作技术进行优化，从而降低地理环境对地铁测量的负面影响。

参考文献：

[1]马龙.简析三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用[J].环球人文地理，2016（8）.

[2]陈宁.三维激光扫描仪在地形测量中的应用探析[J].城市建设理论研究（电子版），2015（20）：187.

[3]杨茂伟.三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用[J].测绘通报，2016（5）：145-146.

[4]许少辉.地面三维激光扫描技术在地铁隧道竣工测量中的应用[J].城市勘测，2016（5）.

（作者单位：郑州中核岩土工程有限公司）