工程測繪地面三維激光掃描技術應用范文

本站小編為你精心準備了工程測繪地面三維激光掃描技術應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：三維激光掃描技術在工程測繪中的應用，效率高，成本低，勞動強度小，采集結果準確率高，是成熟的科技成果融入經濟建設中的成功典型，彰顯了科學技術是第一生產力。三維激光掃描技術雖然在數據采集方面高效精準，但是也需要工作人員具備扎實的技術應用本領，方可輕車熟路，實現工程測繪質量與效率的平衡。

關鍵詞：工程測繪；三維激光掃描；科學技術；應用分析

工程測繪技術隨著采集設備的不斷升級，數據儲備、分析、應用技術的不斷成熟，以三維激光掃描技術為典型代表，為工程測繪工作降低了人工成本，勞動強度，提高了數據采集的全面性和準確性，促進了工作的科學性和高效性。本文將結合其技術概念和特點，在地質勘探測繪領域的應用進行深入分析。

1三維激光掃描技術概述

（1）三維激光掃描技術的概念。該技術又叫實景復制技術，通過高度激光掃描的測量方法，實現對勘測區域的大面積覆蓋掃描，以1:1的模型結構制作成三維點云框架，然后根據坐標、反射強度和顏色等信息數據實現勘探區域的效果圖的可視化再現[1]。三維激光掃描技術因在地質勘測中準確性高，數據采集詳實，因此受到地質技術人員的青睞。（2）三維激光掃描技術的特點。在工程測繪中利用三維激光掃描，實現地形圖的精確繪制使其基本應用之一，能夠實現一次測量，利用激光掃描的精細點云直接生成三維地形模型，還能實現等高線的自動提取，通過模型間的比對計算，精確分析出工程施工中的土石方開發數據，從而為制定科學合理的工程施工方案提供數據支持，從而合理規劃施工進度，提高開發效率，節省開發成本，降低工人勞動強度。因此，可以得出三維激光掃描技術在工程測繪中地形、地質應用的特點為測量過程簡單快捷，只需要專業的技術人員掌握基本的操作方法即可實現數據信息采集的全面性，測量結果的精確性；而且三維技術掃描技術與互聯網軟件處理，大數據云儲存和分析技術具有極高的關聯度，可以實現數據的海量儲存，輕松檢索，廣泛應用。（3）三維激光掃描技術的應用領域。三維激光掃描作為一種突破傳統測量的全新技術，能夠傳承傳統測量無法完成的任務，提高測繪質量，提升測繪效率，在應用領域也非常廣泛，主要涵蓋以下四個方面：第一是能夠實現大型建筑結構的從平面、到立體的精準測繪，形成真實效果圖，也可以對其整體質量進行檢測。第二是對地質環境、地形狀態、地質災害、因采礦引發的地層變形等情況進行及時，科學的測繪，為地質工作提供強有力的數據指導；第三是可以實現文化遺產的發掘提供基于三維激光掃描采集、記錄的數據信息，提高我國文物保護的水平；第四是可以對復雜工廠環境、大型裝備提供全新的測量方法，實現完整的模型建立，虛擬測量和分析計算。

2三維激光掃描技術在地質勘察測繪中的應用

（1）在地形地質研究中的應用。利用此技術可以開展重要造山帶的地質成因研究，通過無人機的協助對其整體環境進行“透視”，可以繪制地質災害排查評估圖，提前做好相關災害的風險預防措施；同時還能繪制出礦產儲量分布圖，在科學技術與設備的幫助下為找礦，尋礦和礦產的儲量計算提供便利。（2）在地形地質測繪中的應用。此應用分為五個步驟，一是實地觀察周圍環境，確定掃描儀和標靶的位置能夠便于工作；二是在激光掃描區域中設置一些同名控制標靶，實現多測站數據統一坐標系，從而完成點云數據配對；三是通過地物的提取與繪制，地表數據的獲取實現三維全景模型的構建；四是將地形測繪數據導入對應的數字測圖軟件之中，并按照要求進行非地貌數據的剔除和地貌數據的抽稀工作，實現等高線的自動生成；五是將地物圖形與等高線圖形進行效果處理，并對照實景和點云數據進行手工修改，最后加上高程注記，在處理軟件中生成圖視圖例圖廓，并進行三維立體效果圖的最后潤色，做到與實景的高度匹配。（3）在土方測量中的應用。利用三維激光掃描技術來進行土方量計算，需要嚴格按照三維坐標的測量要求，利用GPS對土方測量全覆蓋的定位，RTK對觀測數據值的準確校對，水準儀在實際測量距離范圍內保證掃描數據的精度，在運用通過互聯網三維成像技術和大數據分析技術來實現土方體積、重量的精準核算。其施工步驟分為兩步：一是選擇一個符合平面設計要求的基準點，構建一個容易測量出土方高程、邊界的地基面，然后依此為三維激光掃描的工作臺，進行土方整體的一次性全范圍的數據測量，然后將數據通過點云處理之后，上傳到工程三維圖形處理系統之中，按照坐標體系構建合理比例下的效果圖，在通過計算公式來算出工程需要開發的土石方量。二是要對數據的處理進行嚴謹細致的篩選，對于工程中土石方開發范圍比較大的區域，不能直接用點云數據計算，而是要考慮植被、建筑物等雜物測繪數據的干擾，導致計算數據與真實數據有出入，造成開發成本的不合理支出，一般情況下是通過掃描技術將測量面進行平均計算處理以符合客觀實際。（4）在地質礦產中的應用。地質礦產中應用此技術主要表現為礦床資源儲備量的數據換算，其應用過程主要為利用超長距離的三維激光掃描儀，在采集的點云上通過多個坐標的設定來實現對礦山全部測繪范圍內的數據采集，從而完成精準的三維地形圖的繪制，這樣就可以避免人工敵實地勘探存在的風險，直接可以通過簡單的定點工作實現基于數字成圖條件下的科學研判，為礦山的合理開發和綜合治理提供真實可靠的數據支撐。

3三維激光掃描應用過程中的注意事項

首先，工作人員在使用掃描儀的時候要注意讓掃描距離要符合其技術要求，盡量在科學合理的范圍來進行，這樣才能保障測點數據采集的精準度符合三維效果圖的繪制條件。其次，三維激光掃描儀的技術設備型號主要是RIEGLVZ-1000，測點由于自身結構的影響，其工程坐標系和本身坐標系的變換機制是靠調整后視標靶里面的儀器設備完成，這樣會導致掃描精度和后視點的實測精度因誤差讓測點的數據采集出現問題，導致最終結果與實際不符合[2]。對此工作人員要首先確定掃描距離，保證標靶大小符合數據測量精確之要求，盡量規避人為操作帶來的測繪問題。第三，利用圖形處理軟件進行數據編輯工作時，要實現點云數據拼接零差錯的同時，也要讓鄰站彼此間的掃描范圍的重合率在規定的數值范圍內，不能過大，因為會帶來外業工作量，也不能過小，因為會對拼接精度造成重大的偏差。第四，工作人員要具備專業的三維激光掃描技術的數據采集、儲存、編輯和基于此的圖形繪制、調整能力，對硬件設備與軟件系統，人工處理與智能方法要熟練掌握，方能應對其中各種突發問題和技術難題。

4結語

總之，科學技術是第一生產力，三維激光掃描技術應用廣泛，前景廣闊，能夠為中國工程測繪事業帶來前所未有的大變革，應該通過政策鼓勵，資金支持和社會資源的引導，對該技術進行普遍性地推廣。

參考文獻

[1]付海軍.地面三維激光掃描技術在道路工程測繪中的應用[J].智能城市,2017(3):111+137.

[2]蔣明燦.三維激光掃描技術在地質測繪和工程測量中的綜合應用[J].資源信息與工程,2017,32(6):130-131.

作者：龔瓊 朱波 單位：玉溪云玉測繪有限公司