探讨工程测绘中激光雷达测绘技术

探讨工程测绘中激光雷达测绘技术

黄芬芬

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摘 要 ：工程测绘工作中，广泛应用了各种类型的先进技术，激光雷达测绘技术就是一种比较典型的技术。对于这种技术的应用，进一步提高了工程测绘的工作质量与工作效率。通常情况下，要想准确了解工程测绘中的空间位置，测绘人员就应该要对具体的点位进行测绘，而对于激光雷达测绘技术中GPS系统的应用能够帮助测绘人员准确找出所需的空间位置信息，并进行有效的处理。

关键词 ：工程测绘；激光雷达测绘技术；

引言

激光雷达测绘技术分为计算机系统、激光系统和雷达系统，它们相互配合以处理测量问题，该技术中的激光系统主要通过使用发射设备将激光脉冲提供给外部，并将获得的反馈信息通过计算机本身传输到计算机系统。雷达系统的数据处理技术存储并统计数据并使用激光束探测目标位置、速度和其它特征测量。

1激光雷达测试测绘技术种类

1.1激光发射机技术

近年来，随着激光雷达技术应用领域的逐步扩大，在测绘工程中，激光雷达发射机所选择的光源多为气体激光器、半导体泵浦固体激光器。半导体激光器内包含的工作物质、激励方式等都相对多样，这就使得在将其作为发射机选择光源的过程中，激光雷达的性能参数、输出功率等更为科学，实现了系统的优化。此外，半导体泵浦固体激光器本身的量子效率较高，且其质量相对较轻、体积小，在实际的测绘工作中，其光束质量相对较高，因此，其在很多工程领域有着极为普遍的应用。

1.2地面三维激光扫描技术

地面上的3D激光扫描技术也称为真实场景复制技术。其是以3D激光扫描仪，数码相机等为基础的一种非常有效的快速测量技术。同时，可以高速激光扫描技术快速扫描被测对象并在最快的时间内获取和建立测量数据。拍摄完成后，将获取的图像反馈到三维数字系统，并进行二次处理和确认，确保结果的准确性。

1.3终端信息的处理技术

对激光雷达测绘技术而言，终端信息处理技术极为重要，其在实际的测绘工作中，起着重要的数据获取、处理等作用。比如，在激光雷达测绘技术的应用中，各个传动机构、扫描机、激光器等必须要实现同步与协调，方能够实现对终端处理信息技术的有效应用，发挥其在信息数据获取等方面的重要作用。但是，在该技术的应用过程中，要重视重构系统内的三维图像数据，借助于先进的数据处理等手段，以实现对系统内数据信息的有效利用，发挥最大的数据价值。当前，在系统的设计过程中，要充分发挥计算机技术等的优势，并实现与集成电路之间的连接。

2激光雷达测试测绘技术种类

2.1激光发射机技术

在测绘工程中，激光雷达发射机所选择的光源多为气体激光器、半导体泵浦固体激光器。半导体激光器内包含的工作物质、激励方式等都相对多样，这就使得在将其作为发射机选择光源的过程中，激光雷达的性能参数、输出功率等更为科学，实现了系统的优化。此外，半导体泵浦固体激光器本身的量子效率较高，且其质量相对较轻、体积小，在实际的测绘工作中，其光束质量相对较高，因此，其在很多工程领域有着极为普遍的应用。

2.2地面三维激光扫描技术

地面上的3D激光扫描技术也称为真实场景复制技术。其是以3D激光扫描仪，数码相机等为基础的一种非常有效的快速测量技术。同时，可以高速激光扫描技术快速扫描被测对象并在最快的时间内获取和建立测量数据。拍摄完成后，将获取的图像反馈到三维数字系统，并进行二次处理和确认，确保结果的准确性。

2.3终端信息的处理技术

对激光雷达测绘技术而言，终端信息处理技术极为重要，其在实际的测绘工作中，起着重要的数据获取、处理等作用。比如，在激光雷达测绘技术的应用中，各个传动机构、扫描机、激光器等必须要实现同步与协调，方能够实现对终端处理信息技术的有效应用，发挥其在信息数据获取等方面的重要作用。但是，在该技术的应用过程中，要重视重构系统内的三维图像数据，借助于先进的数据处理等手段，以实现对系统内数据信息的有效利用，发挥最大的数据价值。当前，在系统的设计过程中，要充分发挥计算机技术等的优势，并实现与集成电路之间的连接。

3激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

3.1基础测绘

在基础测绘过程中，首先需要将被测对象的数字信息切割和反映出来，以此为前提形成最初的测绘图纸。在该过程中最关键的工作是数字测量和数字摄影，并且这些工作具有复杂性和系统性。为了确保测绘数据的精准度，需要结合实际情况对测绘线路进行合理的设计，激光雷达测绘技术能够提高地面三维坐标的准确性，可以满足高精准度影像微分改正要求，无需数字摄影测量就能够获取数字正射影像，不仅使复杂的测绘环境变得简单化，而且能够使工作成本降低。除此之外，激光雷达测绘技术使用高精准度的激光点云数据，能够将线塔、房屋道路、水箱等物体的所有三维信息都直接反映出来，而这些信息都是基础测绘所需要的。

3.2电力系统工程测绘

在电力系统工程测绘工作过程中，大多运用激光雷达测量线路。直升机的激光雷达系统在测量时可以跟着电力线路的方向，和其他测量方法相比，它的优势更明显，不仅运用灵活，而且可以以具体要求为标准，控制直升机的飞行速度和高度。这样不但可以减少投入的测量成本，而且可以提高测量数据的准确度和工作效率。想要测量工作不仅可以提高精准度和工作效率，而且可以完成检查电路的工作和绘制线路图的工作，就需要把录像设备等方法与激光雷达测量技术相结合。

3.3矿山工程测绘

在矿山工程中必须要测绘的参数涵盖了矿产资源分布、矿山地质分布等等。因为矿山环境比较复杂，有着诸多不确定性因素，假设通过人工开展实地勘测，很大概率会导致各种危险事故。特别是在路线勘探规划方面，必须要在测绘中严格标记路线与路标等，同时要确保信息精准，才可以确保矿山工程勘探工作安全进行。在如此不便于人工进行的测量范围，很多采用无人机操作，以此获得无人机飞行航迹推导出目标精准的坐标。借助地面全球定位系统基站与激光机载全球定位系统测量数据综合平差明确飞机飞行轨迹。这一技术里面的雷达系统提供的是将椭球面作为基准的大地高程，当测量范围甚广的时候，需要把地球表面作为平面处理，该误差可以不计。把得到的测绘信息和基础物理模型叠加在一起，建立被测物体精细化三维模型，促使工程可以正常进行。把已成型的矿山工程模型储存于计算机系统内，这一模型还可以运用于诸多工程中，对后续矿山管理与开发等有参考作用和价值。

结束语

随着社会及科学技术的快速发展，在工程测绘领用淘汰了一些传统落后的工程测绘技术，引进了一些先进工程测绘技术，激光雷达测绘技术就是其中之一。总之，通过对这些主题的深入讨论和客观的解释，表明了激光雷测绘的良好适用性。 因此，在提高测绘业务水平，丰富测绘手段的过程中，要注意改善其基础设施。

参考文献

[1]白芷绮.工程测绘中激光雷达测绘技术的运用[A].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集（一）[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院：，2016：1.

[2]周瑜，钱方明，杨喆，黄艳.合成孔径激光雷达测绘技术及其发展研究[A].上海市红外与遥感学会、上海光学精密机械研究所.第十八届十三省市光学学术会议论文集[C].上海市红外与遥感学会、上海光学精密机械研究所：，2010：4.

[3]黄慧敏，王晏民，胡春梅，王国利.地面激光雷达技术在故宫保和殿数字化测绘中的应用[J].北京建筑工程学院学报，2012，03：33-38.