（江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 南京 211135）

[摘 要] 隨著道路工程的逐漸增多，測(cè)繪工作的重要性越發(fā)突出，在傳統(tǒng)測(cè)繪工作中存在工作量大、測(cè)繪結(jié)果準(zhǔn)確率較低等多種問(wèn)題，相關(guān)測(cè)繪團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)加大對(duì)測(cè)繪現(xiàn)代化技術(shù)的重視，三維激光掃描技術(shù)是其中的典型代表，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，具備測(cè)繪信息量大等多種優(yōu)點(diǎn)，基于此重點(diǎn)探討該技術(shù)在測(cè)繪工作中的應(yīng)用方式。

[關(guān) 鍵 詞] 三維激光掃描技術(shù)；道路工程；測(cè)繪工作

[中圖分類號(hào)] U412 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）30-0048-01

三維激光掃描技術(shù)以激光為基礎(chǔ)，屬于當(dāng)前應(yīng)用得較多的測(cè)繪技術(shù)，其能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的外界環(huán)境，并進(jìn)行深入的地質(zhì)掃描，從而全面采集相關(guān)物體的準(zhǔn)確三維數(shù)據(jù)，工作人員通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，創(chuàng)建實(shí)用的三維建模，有利于更為可靠地研究道路工程項(xiàng)目。道路測(cè)繪工作的有效性直接影響著工程質(zhì)量，因此相關(guān)道路工程測(cè)繪單位應(yīng)加大對(duì)測(cè)繪技術(shù)的重視程度，合理運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)，提升測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性與準(zhǔn)確性。

一、三維激光掃描技術(shù)概況

按照不同的測(cè)繪方式，三維激光掃描技術(shù)能夠分為移動(dòng)式與固定性兩種類型，固定式三維激光掃描技術(shù)的測(cè)繪原理與全站儀的相同，通過(guò)專業(yè)的電腦系統(tǒng)控制掃描儀，并拍攝好完整的圖像后，再由工作人員處理好圖像。該種掃描技術(shù)不能掃描工程項(xiàng)目的某個(gè)單點(diǎn)，只能掃描某個(gè)范圍，形成的數(shù)據(jù)大多為點(diǎn)位數(shù)據(jù)。運(yùn)用固定式三維激光掃描技術(shù)，具有測(cè)繪結(jié)果可靠性高、測(cè)繪范圍廣等多種優(yōu)點(diǎn)。

三維激光掃描技術(shù)的工作原理為運(yùn)用激光測(cè)距，通過(guò)激光測(cè)量工程區(qū)域中不同地方的距離，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，就是不斷采集、整理測(cè)繪數(shù)據(jù)，進(jìn)而得出最終結(jié)果，工作人員在進(jìn)行強(qiáng)度匹配后，繪制出對(duì)應(yīng)的三維模型，其基本原理圖如下圖所示。

上圖中，Xs=Scosθcosα；Ys=Scosθsinα；Zs=Ssinθ，求出P的坐標(biāo)后，則可得出對(duì)應(yīng)測(cè)繪數(shù)據(jù)。當(dāng)前，三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用得較為廣泛的類型為固定式，因移動(dòng)式須以固定式為基礎(chǔ)，并放置在對(duì)應(yīng)的移動(dòng)設(shè)備上，進(jìn)而通過(guò)測(cè)繪位置，并借助GPS技術(shù)進(jìn)行定位，整個(gè)操作過(guò)程較為復(fù)雜。

將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用在道路工程的測(cè)繪工作中，其掃描設(shè)備中自帶的二極管會(huì)將激光信號(hào)發(fā)射出來(lái)，并借助棱鏡射向既定測(cè)繪目標(biāo)，在接收已經(jīng)返回的激光信號(hào)后，利用返還時(shí)間與信號(hào)發(fā)射的時(shí)間差，測(cè)量出被測(cè)物體和發(fā)射點(diǎn)的對(duì)應(yīng)距離，在變換位置與角度之后，得出立體坐標(biāo)，進(jìn)而分析道路工程不同施工區(qū)域的測(cè)繪數(shù)據(jù)。

二、道路工程對(duì)測(cè)繪工作的要求

針對(duì)新修道路，測(cè)繪團(tuán)隊(duì)在施工前應(yīng)為施工團(tuán)隊(duì)提供區(qū)域中的地形圖（大比例尺），保障設(shè)計(jì)施工人員能夠根據(jù)大比例尺地形圖中標(biāo)識(shí)好的地物、地貌，科學(xué)選擇路線，同時(shí)測(cè)繪結(jié)果還需全面提供縱斷面與橫斷面數(shù)據(jù)。針對(duì)維修道路，與新修道路工程相比，維修道路還需重新規(guī)劃道路兩旁的建筑物、公交站點(diǎn)，因此，在提供新修道路所需數(shù)據(jù)外，測(cè)繪團(tuán)隊(duì)還需測(cè)量道路中原有基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪工作，不僅能夠有效提升測(cè)繪工作效率，還可確保測(cè)繪結(jié)果的可靠性與真實(shí)性。

三、道路工程測(cè)繪工作中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)的流程

（一）采集道路外業(yè)數(shù)據(jù)

采集道路外業(yè)數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)繪工作人員應(yīng)仔細(xì)觀察測(cè)量區(qū)域，結(jié)合測(cè)量范圍的大小布置合理的測(cè)繪點(diǎn)。進(jìn)行道路項(xiàng)目工程平面測(cè)繪工作時(shí)，應(yīng)借助GPS定位系統(tǒng)定位測(cè)繪點(diǎn)位置，計(jì)算出空間坐標(biāo)，并進(jìn)行針對(duì)性激光掃描，得出每個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的高程。完成每個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的測(cè)量工作后，應(yīng)標(biāo)注地理坐標(biāo)與點(diǎn)位，由于在外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作后，須進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的分析處理，為確保數(shù)據(jù)的精度，工作人員應(yīng)把握好不同測(cè)繪點(diǎn)的點(diǎn)位距離，防止距離過(guò)大而出現(xiàn)的測(cè)量真空區(qū)問(wèn)題，但也不能過(guò)小，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)過(guò)于龐大的問(wèn)題。

（二）處理道路內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)

處理道路內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，須遵循以下三個(gè)步驟：（1）處理道路外業(yè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，收集好外業(yè)數(shù)據(jù)后，工作人員應(yīng)將其進(jìn)行處理，放置在同一坐標(biāo)系中，并繪制出道路測(cè)量區(qū)域的三維坐標(biāo)點(diǎn)，操作過(guò)程中應(yīng)避免出現(xiàn)過(guò)大誤差；（2）抽隙與進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波，受到多種內(nèi)外部因素的作用，點(diǎn)云數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)噪點(diǎn)，進(jìn)而降低坐標(biāo)系整體繪制精度，因此工作人員必須做好數(shù)據(jù)濾波與抽隙工作；（3）創(chuàng)建橫縱線平面圖，為方便計(jì)算土方量，應(yīng)繪制道路橫縱線平面圖，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

綜上所述，將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用在道路工程項(xiàng)目測(cè)繪工作中，具備密度高、精度高等多種優(yōu)點(diǎn)，且能夠在沒(méi)有接觸地物的前提下準(zhǔn)確繪制三維模型，與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比，其測(cè)繪工作的效率與質(zhì)量更高，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中測(cè)繪團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)合理運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)，結(jié)合工程區(qū)域地質(zhì)情況，保障測(cè)繪的準(zhǔn)確性。

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