激光扫描技术在农村地籍测量中的应用
2020-10-21王志鹏
王志鹏
摘要:我国在很久以前,就有关于地籍测绘方面的数据资料,但是,传统的地籍测绘技術,主要是利用人力物力进行实地的测量,不但工程量巨大,工程过程时间过长,同时,数据也不能保证其精确度,而针对于地籍测绘方面,现在先进的三维激光扫描技术对于地籍测绘,十分便利,不仅速度快,使用方便,而且对于数据的收集十分精确,能够在很大程度上解决地籍测绘过程中可能出现的问题,提高我国地籍测绘工作的工作效率和便利。
关键词:激光扫描技术;农村地籍测量;应用
在科学技术发展和应用速度大幅度提升的背景下,GPS技术发展速度也大幅度提升,三维激光扫描技术就是其中的一种,已经在地籍测绘中得到较为广泛的应用。三维激光扫描技术实际应用的过程中,可以在空间当中完成自动立体化扫描,从而完成空间三维建模工作。
1三维激光扫描技术概述
三维激光扫描技术是一个立体化的扫描技术,它主要是由激光发射器,计算机激光控制单位及接收器组成的。它的主要工作原理是通过对对象表面三维坐标的获取来重建三维场景来提取地表信息。它的特点是定位精度较高,且是数字化采集,测量距离比较远。与传统的测绘技术相比,三维激光扫描技术能够不受扫描环境的影响,因此这个技术拥有明显的优势,它的数据采集率比较高,且采集的信息比较准确。正是因为这些优点,三维激光扫描技术在结构测量、建筑评估测量方面都有广泛的应用。在地籍测绘中应用三维激光扫描技术就可以充分的发挥在地形测绘方面的优势,在另一个方面也能够进一步的改善并简化传统测绘的流程,进一步的提高地籍测绘的自动化程度。所以在地籍测绘中应用三维激光扫描技术已经是必不可少的一个方面。
2三维扫描技术的工作原理
2.1测距
三维扫描技术可以通过利用相位法、脉冲法和三角法这三种比较常用的方法,通过在被测量的距离上,运用调制光信号的进行发射和回收的往返信号的相位差,通过对其进行分析计算,借助时间来计算被测量的距离,而脉冲法与相位法则大体相同,但是在计算方面,利用的是其发射和回收的时间差,通过时间的差距和发射的速度来计算其中间的距离,在三维激光扫描技术中经常被使用。三角法,由名大致可以了解到,是利用其空间方位角度,进行测量,但是不能运用于长距离中,只能运用于稍短的距离里进行测量。
2.2角位移
在使用三维激光扫描技术测量中,一个十分关键的部分的测量就是角位移,在我国利用三维激光扫描技术对于角位移进行测量主要有两种方法,第一种是应用线位移,其主要是在三维激光扫描技术中利用CCD元件和直角棱镜加上利用激光发射器等元件构成一个完成的系统进行角位移测量。后者则是利用步进电机驱动的扫描仪,通过利用步数和步距角,进行数据的收集。
2.3扫描
三维激光扫描技术进行测量对于扫描方面十分重视,是利用三维激光扫描技术进行空间坐标进行数据测量收集的一个重要方面。在实际工作过程中,三维激光扫描技术通过对于需要进行扫描测量的地区发射出激光,通过利用其发射和回收的激光空间差和时间差,进行对于数据的收集,然后需要利用三维激光扫描技术内部的控制编码器,通过设计两个合适的纵向角度和横向角度,利用具体的数据公式,进行计算相应的需要测绘的测点的三维空间坐标。
2.4定向
通过利用三维激光扫描技术对于所需测量的地区进行扫描测量,所得出的数据,必须进行收集整理,在整个大地坐标下进行相应的转换,对于其需要的坐标进行相应的计算,通过相应的数据,转化为具体得坐标,进行位置定位分析等,从而进行坐标系得到具体数据分析。
3三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用
3.1车载激光扫描系统
车载激光扫描系统在地籍测绘中发挥了巨大的作用,在现有的地籍测绘工作中,车载移动测量系统与三维激光扫描系统可以联合的应用,发挥强大的作用。大幅度的提高地籍测绘的工作效率。为了能够方便快速的获取数据,人们开始将信息其收集起来,并将准确的信息添加进车载移动设备中,这种设备的扫描效果非常好,且受到一致的好评。普通的车载系统的前身是越野车,在这样的基础之上安装数码摄像系统和激光扫描装置就会形成新的扫描系统,直接扫描系统就形成了一定的测量系统。
由于不同地点的实际高度不同,所以在准备测量阶段应该调整扫描设备的实际高度。通过一定的升降装置调整扫描设备的高度,确保检查的测量精度,需要在扫描点周围设置一定的检查点。利用车辆自身的定位系统直接的确定它相应的地理坐标,这种方法可以大幅度的节省工作时间。在实际应用中,由于测量车辆的体积庞大,因此在收集信息的过程中会造成一定的测量盲区,面对这样的情况就需要设置一定的距离。在数据的收集过程中,可以考虑采用同步数码照片的方式,通过不断的调节照片的透明度来约束立体模型的构建方法。在实际的测量过程中,需要利用人的力量来保证测量的准确度。在一些数据较大的地方就可以采用系统自动处理的方法进行应用,如果在测量的过程中存在一定的误差,面对这种情况,就需要相应的研究人员不断的进行扫描,最后与数据进行对比,确定最准确的数据。
3.2 3D激光扫描仪
3D激光扫描仪是一种进行激光测距的扫描仪器。它的内部具有扫描棱镜,因此它可以不用反射棱镜就可以实现精确的测量扫描点的三维坐标,在另一个方面,它的扫描速度也可以达到非常大。3D激光扫描仪具有非接触式测量、采集速度非常快、分辨率非常高的特点。拥有这样的优点就可以迅速全面准确的获得相应的数据。
3.3获取海量数据
三维激光扫描技术属于测绘领域的一项新技术,它可以全方位的快速获取空间三维信息,它可以利用它强大的信息处理系统获取准确的信息,与常规的扫描仪器相比,三维激光扫描仪具有非常明显的优势,它处理速度非常快,精度很高,它也不会受扫描环境的影响。在地籍测绘中应用三维激光扫描技术可以获取大量的真实数据,真实的反映出现实的地理位置及信息。
4结语
在地籍测绘工作中,三维激光扫描技术的应用,在很大程度上提高了地籍测绘的效率和测绘精度,因此,相关测绘人员需要积极研究三维激光扫描技术的应用范围,提高测绘水平,进而能够帮助国家更好地进行国土资源管理。
参考文献:
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(作者单位:辽宁达荣科技股份有限公司)