地下空间测绘中三维激光扫描仪的实际运用

摘要：在中国特色社会主义进入新时代的背景下，大众对于生活品质的追求，已经成为大众“对美好生活不断向往”的显著表现之一。根据国家统计局最新的数据表示，现阶段我国常住人口已经突破14亿大关，面对着人口的增长和城市人均可利用土地资源的减少，为实现城市现代化发展的可持续性，就必须将地下空间资源进行充分的利用。本文聚焦于地下空間测绘中三维激光扫描仪的实际应用问题，结合地下空间测绘中的控制要点，坚持以事实为依据，以问题为导向，提出切实可行的建议，以供参考。

关键词：地下空间测绘;三维激光扫描仪;问题导向;建议与举措

引言：

自新中国成立以来，以“经济建设为中心”的发展理念就成为了指导我国产业发展的重要指南，尤其是中国特色社会主义进入新时代以后，我国经济的发展呈现出了迅猛上升的势头。基于此，我国各行各业都进入到了转型升级的绝佳市场环境。在“风险与机会”并存的情况下，我国在相当长的时间段内，采取的都是对自然资源无度消耗的发展模式。在客观上来看，这种“粗犷型”的发展方式确实对我国经济的发展，起到了一定的“增长”作用，但随着大众对于环境保护意识的不断觉醒，对于“人与自然和谐共生”理念的不断追求，在当下，“以牺牲环境为代价”的发展模式显然已经不再契合大众对于生活品质的追求。尤其是近年来日益突出的资源枯竭问题，更是成为了阻碍我国发展的现实问题之一。

一、三维激光扫描仪的简要介绍

所谓三维激光扫描仪，顾名思义，就是利用激光作为测绘的方法，利用三维建模技术作为测绘的载体，用以实现测距和测距作用的高新技术。随着三维激光扫描仪在工程测绘中的优势不断显现，三维激光扫描仪在工业领域的应用也在不断扩展，并将随科研人员不断的深入研究，实现三维激光扫描仪的不断优化发展。总体来看，三维激光扫描仪是通过激光装置发射和接收激光的时间差（包括相位激光与脉冲激光），对特定区域内的三维坐标数据进行有效的收集，通过收集的数据信息，建立立体化的三维模型图。与传统技术相比，三维激光扫描仪技术能够获取特定区域内所有的数据信息并建立结构复杂、不规则、复杂条件空间场景的可视化三维立体模型，在节约测绘成本的同时减少测绘人员的工作强度，而这也是当前普通三维建模软件不可比拟的存在。

二、地下空间测绘的要点控制

以当前地下空间测绘工作的实际情况来看，地下空间测绘工作的要点控制，必须从地下空间的定义开始着手。所谓地下空间的定义，是相对于地上空间而言的。一般而言，地下空间是专指空间位置位于地面以下的能够用于建筑建造的空间，囊括诸多的方面，比如地下防空洞、地铁站、矿产资源运输通道、地下军事设施、跨江隧道等建筑。由于这些建筑位于地质条件恶劣、地理环境复杂的地下空间之内，因此这些建筑相较于地上建筑而言必须具备更高、更严苛的施工建设标准。具体而言应当注重以下几个控制要点：一是地下空间测绘地理位置的控制。随着城市现代化进程的不断加快，地下建筑已经趋于饱和，当进行地下空间建筑的开发与设计时，必须对此区域地面上的建筑进行准确的测绘，建立地上地下全方面的立体三维模型，用于分析地面建筑对于地下空间开发的影响，保障地下空间开发的安全性;二是对地下空间地质环境的测绘，我国是一个地理环境众多的国家，不同的地质条件下地下空间的开发问题也是不尽相同的。以常见的地下水问题为例，地下水的出现是地下空间开发中常见的问题之一，为最大限度的避免这一问题，切实提升地下空间的开发效率，就必须对地下空间的环境进行测绘，通过测绘数据的支撑，制定出有针对性的解决办法。

三、地下空间测绘中三维激光扫描仪的应用举措

（一）地下空间测绘中的地貌测绘应用

三维激光扫描仪在地下空间测绘、地貌测绘的应用，就是使用免棱镜全站以加三维激光扫描仪以脉冲式的方式进行三维激光扫描。其参考值的精确度一般为光速与时间差乘积的一半，加辅以完整的判别技术，对环境温度、环境气压和大气折射率进行有效的判别。首先由激光仪发射脉冲激光，再折射到被测量的地形上，其次由接收装置进行接收和反射，最后对照高精度时间的要求进行激光脉冲时间差的计算。根据计算数据来反馈不同的地形信息，用以判断被测地下空间的实际情况[1]。

（三）地下空间测绘中的地质测绘应用

三维激光扫描仪在地下空间测绘的地质测绘应用，主要目的是通过环境信息的收集，建立立体式的三维建筑模型，用于地下空间信息的全方面展示，便于对地下空间进行针对性的设计。三维激光扫描仪在地下空间的环境测绘应用，应充分考虑地下空间内复杂的环境与恶劣的条件，通过有效测绘区域的选择，获取精准的数据信息。此外还应配备完整的图像信息收集设备，将地下空间内的实时情况进行有效的获取，便于在进行三维建模的环节中能够直观的展现地下空间的实时状态。值得注意的是，在建立三维模型的过程中，应当对收集到的数据信息进行点云数据处理，保障数据的真实性，提升数据的有效性[2]。

四、结束语

随着三维激光扫描仪在我国工程测绘领域优势的不断显现，三维激光扫描仪的应用层面必将越来越广泛，为提升三维激光扫描仪在地下空间测绘中的使用效率，就必须直面地下空间复杂的建设问题，坚持以事实为依据，以问题为导向，在不断优化三维扫描仪技术的同时，选择合适的应用方法才能有效提升三维激光扫描仪在地下空间测绘中的实效。

参考文献：

[1]张永明，黄永生，朱磊，等.三维激光扫描技术在西宁市城市地下空间测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2020，v.43;No.251（03）：105-108+111.

[2]李效超，王智，孙晓丽，等.手持式移动三维激光扫描仪在地下空间普查中的应用研究[J].城市勘测，2020，000（002）：62-65.

作者简介：韩照智，1984.5.19，男，汉族，河南省洛阳市人，学历：专科，研究方向：矿山测量