浙江省國(guó)土資源廳土地整理中心 黎增鋒

三維激光掃描技術(shù)在建設(shè)用地復(fù)墾監(jiān)管中的應(yīng)用

浙江省國(guó)土資源廳土地整理中心 黎增鋒

三維激光掃描技術(shù)是基于高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)直接生成正射影像的一種技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于復(fù)雜礦山開(kāi)采儲(chǔ)量計(jì)算、不規(guī)則圖形面積計(jì)算、古建筑復(fù)制及考古工作，能對(duì)各種復(fù)雜的地形、地物進(jìn)行面積和體積的量算，同時(shí)提供可套合的全景影像圖片，從而達(dá)到圖像、數(shù)據(jù)和實(shí)際地形地貌狀態(tài)的高度一致。

它的工作原理是：通過(guò)發(fā)射紅外線光束到旋轉(zhuǎn)式鏡頭的中心，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)環(huán)境周?chē)募す?，一旦接觸到物體，光束立刻被反射回掃描儀，紅外線的位移數(shù)據(jù)被測(cè)量，從而反映出激光與物體之間的距離。最后用編碼器來(lái)測(cè)量鏡頭旋轉(zhuǎn)角度與激光掃描儀的水平旋轉(zhuǎn)角度，以獲得每一個(gè)點(diǎn)的X、Y、Z的坐標(biāo)值。能夠讓你在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)你所要求的區(qū)域獲取詳盡的、高精度的三維立體影像圖數(shù)據(jù)。

它集成了數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、全站儀、激光掃描等技術(shù)于一身，可產(chǎn)生黑白或彩色的三維圖像，每一個(gè)像素均有X、Y、Z的坐標(biāo)值。在強(qiáng)大的后臺(tái)軟件支持下，可在點(diǎn)云圖中或三維物體中直接進(jìn)行量測(cè)，也可自動(dòng)生成尺寸精確的CAD模型或數(shù)字高程模型。

由于我省建設(shè)用地復(fù)墾普遍存在單個(gè)區(qū)塊面積小，分布范圍廣，質(zhì)量差別大的特點(diǎn)，如果僅僅依靠省廳抽查的方式是不能全面的了解和掌握各地復(fù)墾地塊的實(shí)際狀況的，因此，就必須尋求一種新的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。而三維激光掃描儀為我們提供了土地測(cè)量的重要技術(shù)手段，與常規(guī)測(cè)量相比，它具有直觀的影像數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)的不可更改性、審核方便的特點(diǎn)。

我們應(yīng)用三維激光掃描儀對(duì)某地宅基地復(fù)墾和礦山復(fù)墾進(jìn)行了實(shí)地掃描，經(jīng)比較如下：

1、掃描圖像上顯示宅基地復(fù)墾區(qū)塊內(nèi)有一約600平方米的水塘，但在提供的竣工圖上表示為旱地。這種情況在以往的實(shí)地復(fù)核驗(yàn)收中經(jīng)常會(huì)碰到，我們不敢說(shuō)出現(xiàn)這種情況是故意還是偶然，但如果不到實(shí)地查看是發(fā)現(xiàn)不了的，現(xiàn)在通過(guò)掃描圖像在室內(nèi)就能發(fā)現(xiàn)，有效地防止和杜絕了這種較大的差錯(cuò)。

2、掃描圖像上顯示礦山復(fù)墾區(qū)塊實(shí)際復(fù)墾面積為27.90畝，上報(bào)要求復(fù)核驗(yàn)收的面積為28.77畝，兩者相差0.87畝，比率為3.1%。常規(guī)測(cè)量由于是單點(diǎn)測(cè)量，可以人為地對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，而三維激光掃描由于復(fù)墾地塊邊界是按掃描圖像顯示的實(shí)際邊界來(lái)計(jì)算面積的，其數(shù)據(jù)是一個(gè)相當(dāng)密集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，要修改它是一件非常困難的事，因此，可有效地防止數(shù)據(jù)的人為篡改，從而使測(cè)量數(shù)據(jù)做到客觀真實(shí)，從理論上講它的數(shù)據(jù)更正確，也更可靠。

3、掃描圖像上顯示的正射影像圖與竣工圖不一致，竣工圖表示的地形地貌與實(shí)地不符。

4、掃描圖像上能顯示復(fù)墾地塊的工程質(zhì)量情況，如壘坎、土地平整度、耕作情況等等，竣工圖則沒(méi)有這些信息。

結(jié)論：如上所述，應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)來(lái)進(jìn)行建設(shè)用地復(fù)墾監(jiān)管，為我們提供了可靠、快捷、方便的技術(shù)解決方案，豐富的可視化數(shù)據(jù)分析模型形象直觀，不用到實(shí)地踏勘就能使管理者對(duì)復(fù)墾地塊一目了然，有身臨其境的感覺(jué)，真正做到心中有數(shù)，能有效地防止和杜絕弄虛作假的情況發(fā)生，并且在圖片上可以直接量算實(shí)際復(fù)墾面積，省廳也無(wú)需再對(duì)復(fù)墾地塊進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，節(jié)省了行政成本，加快了資料審查、復(fù)核驗(yàn)收的進(jìn)度，提高了復(fù)核驗(yàn)收的工作質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有復(fù)墾項(xiàng)目的全面監(jiān)管，是目前建設(shè)用地復(fù)墾監(jiān)管中最有效、最快捷、最經(jīng)濟(jì)的技術(shù)手段，達(dá)到了面積真實(shí)、質(zhì)量保障、監(jiān)管全面、不出紕漏、規(guī)范運(yùn)作的目的。