工程测绘中激光雷达测绘技术的应用分析

方玉丹

摘 要：随着科学技术的不断发展，测绘设备的现代化进程不断加快，由此带动了测绘技术的迅猛发展。激光雷达测绘技术作为一种先进的现代测绘技术之一，取得了长足的发展和普及。该技术的应用，大大提高了测绘工作的效率以及准确率，为建筑事业发展做出了重大的贡献。本文主要对工程测绘中激光雷达测绘技术的应用进行分析。

关键词：工程测绘；激光雷达测绘；应用分析

中图分类号：TN958.98 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0179-02

近些年来，我国在工程建筑、国防航空等方面取得了长足的进步，各项工程事业的不断发展，对工程测绘工作提出了越来越高的要求，传统的测绘技术已经不能满足工程测绘对于精准度的要求，因此新型的激光雷达探测技术应运而生，并且在众多的领域得到了广泛的应用。激光雷达测绘技术不仅提高了测绘工作的精准度，而且大大提高了工作效率，极大的促进了我国工程测绘行业的发展。

1 激光雷达测绘技术的分类及原理

激光雷达测绘技术包括地面和机载两大类。机载是指激光探测和测距系统安装在飞机上，它能够精准的分析出地面上物体的三个坐标系，从而满足了三维空间内的信息实时获取，提高了高时空地球空间信息的分辨率。

激光雷达测绘技术的原理是利用传感器发射激光光束，激光光束以光速运行，从空中传播到地面或者反射到物体上的光束被接收器接收，之后接收器将接收到的激光信号转换成为电信号，同时记录激光光束发射的时间和接收的时间，以此计算出光波和被测物体之间的具体距离。同时，激光雷达测绘系统之中还含有定位系统，该系统能够对激光雷达所获得的位置信息进行接收，并且对被测物体进行坐标定位，具有较高的准确性。通过两个以上的距离测定，从而根据被测物体的移动，来获取被测物体的速度。

2 激光雷达测绘技术的特点介绍

2.1 通过激光雷达测绘得到的结果更加精确

在目前的测绘技术中，激光雷达测绘技术是最为先进的技术之一，和传统的测绘技术相比较，不管是对于测绘的范围大小以及测绘的精确度方面，激光雷达测绘都具有不可比拟的优势。尤其是通过激光雷达测绘得到的结果具有极高的精准度，相比较于传统的测绘技术具有本质上的突破。高度准确的测量结果和较大的测绘范围极大的促进了工程的顺利进行。

2.2 激光雷达测绘得到的内容更加全面

激光雷达测绘技术是通过电磁波的应用来实现的，和传统测绘技术相比较，激光雷达的测绘功能更加丰富，通过电磁波穿透力的应用，对目标所处的空间以及目标的体积和质量等等多方面的要素进行测绘，极大的拓展了工程测绘的内容，这也使得工程施工的参考资料得到了极大的丰富。

2.3 激光雷达测绘具有更强的时效性

我们所处的外界自然环境是在不断变化之中的，在进行工程测绘的过程中，某些测绘地点会发生改变，从而影响到测绘结果，这样一来便会影响到工程的施工。而利用激光雷达测绘，测得的结果具有更强的时效性，从而保证了工程的顺利施工。

3 激光雷达测绘技术在应用过程中需要注意的问题

和传统的测绘技术相比，激光雷达测绘技术在我国的应用时间较短，这就造成了在使用过程中，如果不注意的话，便会出现较多的失误。总体来讲，在利用激光雷达测绘技术的过程中，有以下几个问题需要注意。

3.1 要注意及时的维修保养激光雷达测绘设备

激光雷达测绘设备是该技术应用的基础，如果设备产生问题，那么便会影响到该技术在施工过程中的应用，对施工进度以及效率产生影响。因此在利用激光雷达测绘过程中要注意对相关设备的维修保养，定期清理维护，必要的话，制定一系列维修保养的方案，严格按照方案来执行。力求做到定期维护、定期檢修。

3.2 要注意加强对技术的应用

激光雷达测绘技术是一项新兴的技术，因此对于该技术的应用，相关的操作人员一定要加强学习。不仅要学习相关设备的操作，熟练掌握设备操作步骤和技能，同时要加强相关理论知识的学习，对激光雷达测绘技术的应用过程中所需要注意的事项进行全面的了解掌握，力求操作技术和操作方法严格遵守相关规范，这就要求施工单位要针对相关操作人员展开定期的培训，教授他们相关理论知识，并加强实践锻炼，强化该技术的应用，从而保障测绘工作的顺利进行。

4 激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

4.1 基础工程测绘

基础工程测绘是工程建设的基本工作，同时也是工程建设的质量保证。工程测绘数据的准确的和完整性将会直接影响到工程建设的质量。一般来说，工程测绘就是对被测目标的基本信息进行收集、总结。技术人员要对被测物体的影响和数据进行测绘，根据前面测绘所得到的信息，形成测绘地图，然后对测绘的路线以及流程进行设计，通过空间三维坐标来定位被测物体。采用机载激光雷达测绘技术，可以快速绘制出被测物体影像，提高了测绘效率，同时也降低了测绘的成本。

4.2 精密工程测绘

对于一些工程比较复杂或者对精密性要求较高的工程，需要借助于精确的测绘技术。比如建筑工程测绘、文物考古测绘等等，通过地面激光雷达探测技术以及机载激光雷达探测技术能够准确高效的获取到被测物体的信息，并且构建三维模型。在地铁以及公路的规划设计问题上，利用雷达探测系统，能够对线路的规划和施工提供精准的地面模型，确保公路、铁路的准确规划。在对电力系统的线路设计上，利用激光雷达测绘能够对整条线路系统进行规划，精准定位公共建筑物的位置，使得电路系统设计时能够避免对建筑物造成损伤。

4.3 数字化矿山测绘

最近几年，不管是国家还是个人的环保意识都得到了提高。本着可持续发展的理念，人们对于数字化矿山的构建也愈加重视，通过建设数字化矿山来维护人类的可持续发展。目前随着我国经济的高速迅猛发展，矿山资源的消耗量日益增加，消耗的速度也有所提升，矿山的生态环境遭到了极大的破坏。因此有关部门要加大力度改造数字化矿山，利用激光雷达测绘技术，及时的获取矿山的详细数据信息，并且依据这些信息进行规划，建立起矿山模型，然后根据矿山模型，对损毁较为严重的矿山区域进行环境分析，对于探险区域要重点测绘，完善矿山的生态系统，减少灾害。

4.4 森林工业的发展

森林资源对于维持环境以及自然生态平衡具有重要的作用，因此从保护环境和维持可持续发展的角度来说，森林资源具有重要的作用，在对森林资源进行应用的时候一定要注意对于生态环境的保护。因此，在针对森林资源的工作中，各项操作都要具备极高的精准度。这一点依靠传统的卫星成像技术已经无法满足要求，而是更多的借助于机载激光雷达测绘技术来进行。通过该技术对森林和树底的地形进行探测，同时还能够获取树木的生长高度。根据获得的这些信息进行处理，然后通过从地面返回的数据信息和从树冠返回的数据信息进行对比，从而获得树木的高度、覆盖面积以及树木材质等信息，这些信息依靠传统的测绘技术根本无法得到。通过这些精准的信息，能够更好的促进森林资源的利用，为森林工业的发展建设產生重大的意义。

4.5 电力传输和管道线路测绘

传统的电力传输以及管道线路测绘受到地理环境因素的限制比较大，而使用直升机载激光雷达测绘系统，则摆脱了地理环境的限制，能够实现对电力传输和管道线路的高效测绘工作。直升机的使用成本较低，并且能够根据实际工作的对直升机的飞行高度和飞行速度进行及时的调整，只要直升机能够沿着电力传输和管道线路的路线进行飞行即可，有效的降低了成本的同时，使得测绘数据更加精确可靠。而且在测绘的过程中，还可以利用相机、定位系统以及传感设备等开展线路检查和制图，保证测绘数据的精准的同时，又能够实现对于电力传输管道线路的维护和管理，有效的提升了工作的效率（见图3）。

4.6 城市规划建设

我国城市化的进程不断加快，特别是进入21世纪以来，数字化已经成为重要的发展趋势，数字化电视的到来，给人们的生活、娱乐以及获取信息的方式也带来了重大的变革。通过激光雷达测绘技术，能够对数字化城市内部信息进行全面而又准确的获取，为建设数字化城市提供了重要的框架信息，同时也为城市的内部规划提供了准确的依据。通过激光雷达测绘以及机载雷达扫描，能够获得高准确度的城市化数字影像信息，通过建构具有真实感、精度高的城市三维模型，使得管理城市虚拟平台的构建成为可能。而这些都是传统的测绘技术所无法完成的。并且通过和地空间数字模型系统进行连接，实现了资源的共享，构建出强大的数字资源体系，使得人们能够更便利、更快速的获得新闻资讯以及其他信息，为数字化城市的规划和构建提供了有效的技术支持。

5 小 结

激光雷达测绘技术已经广泛的应用于各个行业和领域，为人们的生活带来了极大的便利，也有效的促进了相关工业领域的发展。激光雷达测绘技术具有高精准度，能够保证工程的安全和稳定进行，特别是在精密工程的测绘规划中，发挥出巨大的作用。相信未来，激光雷达测绘技术会取得更好的发展。

参考文献

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收稿日期：2018-6-15