方玉丹

摘 要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，測繪設備的現(xiàn)代化進程不斷加快，由此帶動了測繪技術的迅猛發(fā)展。激光雷達測繪技術作為一種先進的現(xiàn)代測繪技術之一，取得了長足的發(fā)展和普及。該技術的應用，大大提高了測繪工作的效率以及準確率，為建筑事業(yè)發(fā)展做出了重大的貢獻。本文主要對工程測繪中激光雷達測繪技術的應用進行分析。

關鍵詞：工程測繪；激光雷達測繪；應用分析

中圖分類號：TN958.98 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0179-02

近些年來，我國在工程建筑、國防航空等方面取得了長足的進步，各項工程事業(yè)的不斷發(fā)展，對工程測繪工作提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的測繪技術已經(jīng)不能滿足工程測繪對于精準度的要求，因此新型的激光雷達探測技術應運而生，并且在眾多的領域得到了廣泛的應用。激光雷達測繪技術不僅提高了測繪工作的精準度，而且大大提高了工作效率，極大的促進了我國工程測繪行業(yè)的發(fā)展。

1 激光雷達測繪技術的分類及原理

激光雷達測繪技術包括地面和機載兩大類。機載是指激光探測和測距系統(tǒng)安裝在飛機上，它能夠精準的分析出地面上物體的三個坐標系，從而滿足了三維空間內(nèi)的信息實時獲取，提高了高時空地球空間信息的分辨率。

激光雷達測繪技術的原理是利用傳感器發(fā)射激光光束，激光光束以光速運行，從空中傳播到地面或者反射到物體上的光束被接收器接收，之后接收器將接收到的激光信號轉換成為電信號，同時記錄激光光束發(fā)射的時間和接收的時間，以此計算出光波和被測物體之間的具體距離。同時，激光雷達測繪系統(tǒng)之中還含有定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠對激光雷達所獲得的位置信息進行接收，并且對被測物體進行坐標定位，具有較高的準確性。通過兩個以上的距離測定，從而根據(jù)被測物體的移動，來獲取被測物體的速度。

2 激光雷達測繪技術的特點介紹

2.1 通過激光雷達測繪得到的結果更加精確

在目前的測繪技術中，激光雷達測繪技術是最為先進的技術之一，和傳統(tǒng)的測繪技術相比較，不管是對于測繪的范圍大小以及測繪的精確度方面，激光雷達測繪都具有不可比擬的優(yōu)勢。尤其是通過激光雷達測繪得到的結果具有極高的精準度，相比較于傳統(tǒng)的測繪技術具有本質(zhì)上的突破。高度準確的測量結果和較大的測繪范圍極大的促進了工程的順利進行。

2.2 激光雷達測繪得到的內(nèi)容更加全面

激光雷達測繪技術是通過電磁波的應用來實現(xiàn)的，和傳統(tǒng)測繪技術相比較，激光雷達的測繪功能更加豐富，通過電磁波穿透力的應用，對目標所處的空間以及目標的體積和質(zhì)量等等多方面的要素進行測繪，極大的拓展了工程測繪的內(nèi)容，這也使得工程施工的參考資料得到了極大的豐富。

2.3 激光雷達測繪具有更強的時效性

我們所處的外界自然環(huán)境是在不斷變化之中的，在進行工程測繪的過程中，某些測繪地點會發(fā)生改變，從而影響到測繪結果，這樣一來便會影響到工程的施工。而利用激光雷達測繪，測得的結果具有更強的時效性，從而保證了工程的順利施工。

3 激光雷達測繪技術在應用過程中需要注意的問題

和傳統(tǒng)的測繪技術相比，激光雷達測繪技術在我國的應用時間較短，這就造成了在使用過程中，如果不注意的話，便會出現(xiàn)較多的失誤?？傮w來講，在利用激光雷達測繪技術的過程中，有以下幾個問題需要注意。

3.1 要注意及時的維修保養(yǎng)激光雷達測繪設備

激光雷達測繪設備是該技術應用的基礎，如果設備產(chǎn)生問題，那么便會影響到該技術在施工過程中的應用，對施工進度以及效率產(chǎn)生影響。因此在利用激光雷達測繪過程中要注意對相關設備的維修保養(yǎng)，定期清理維護，必要的話，制定一系列維修保養(yǎng)的方案，嚴格按照方案來執(zhí)行。力求做到定期維護、定期檢修。

3.2 要注意加強對技術的應用

激光雷達測繪技術是一項新興的技術，因此對于該技術的應用，相關的操作人員一定要加強學習。不僅要學習相關設備的操作，熟練掌握設備操作步驟和技能，同時要加強相關理論知識的學習，對激光雷達測繪技術的應用過程中所需要注意的事項進行全面的了解掌握，力求操作技術和操作方法嚴格遵守相關規(guī)范，這就要求施工單位要針對相關操作人員展開定期的培訓，教授他們相關理論知識，并加強實踐鍛煉，強化該技術的應用，從而保障測繪工作的順利進行。

4 激光雷達測繪技術在工程測繪中的應用

4.1 基礎工程測繪

基礎工程測繪是工程建設的基本工作，同時也是工程建設的質(zhì)量保證。工程測繪數(shù)據(jù)的準確的和完整性將會直接影響到工程建設的質(zhì)量。一般來說，工程測繪就是對被測目標的基本信息進行收集、總結。技術人員要對被測物體的影響和數(shù)據(jù)進行測繪，根據(jù)前面測繪所得到的信息，形成測繪地圖，然后對測繪的路線以及流程進行設計，通過空間三維坐標來定位被測物體。采用機載激光雷達測繪技術，可以快速繪制出被測物體影像，提高了測繪效率，同時也降低了測繪的成本。

4.2 精密工程測繪

對于一些工程比較復雜或者對精密性要求較高的工程，需要借助于精確的測繪技術。比如建筑工程測繪、文物考古測繪等等，通過地面激光雷達探測技術以及機載激光雷達探測技術能夠準確高效的獲取到被測物體的信息，并且構建三維模型。在地鐵以及公路的規(guī)劃設計問題上，利用雷達探測系統(tǒng)，能夠對線路的規(guī)劃和施工提供精準的地面模型，確保公路、鐵路的準確規(guī)劃。在對電力系統(tǒng)的線路設計上，利用激光雷達測繪能夠對整條線路系統(tǒng)進行規(guī)劃，精準定位公共建筑物的位置，使得電路系統(tǒng)設計時能夠避免對建筑物造成損傷。

4.3 數(shù)字化礦山測繪

最近幾年，不管是國家還是個人的環(huán)保意識都得到了提高。本著可持續(xù)發(fā)展的理念，人們對于數(shù)字化礦山的構建也愈加重視，通過建設數(shù)字化礦山來維護人類的可持續(xù)發(fā)展。目前隨著我國經(jīng)濟的高速迅猛發(fā)展，礦山資源的消耗量日益增加，消耗的速度也有所提升，礦山的生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞。因此有關部門要加大力度改造數(shù)字化礦山，利用激光雷達測繪技術，及時的獲取礦山的詳細數(shù)據(jù)信息，并且依據(jù)這些信息進行規(guī)劃，建立起礦山模型，然后根據(jù)礦山模型，對損毀較為嚴重的礦山區(qū)域進行環(huán)境分析，對于探險區(qū)域要重點測繪，完善礦山的生態(tài)系統(tǒng)，減少災害。

4.4 森林工業(yè)的發(fā)展

森林資源對于維持環(huán)境以及自然生態(tài)平衡具有重要的作用，因此從保護環(huán)境和維持可持續(xù)發(fā)展的角度來說，森林資源具有重要的作用，在對森林資源進行應用的時候一定要注意對于生態(tài)環(huán)境的保護。因此，在針對森林資源的工作中，各項操作都要具備極高的精準度。這一點依靠傳統(tǒng)的衛(wèi)星成像技術已經(jīng)無法滿足要求，而是更多的借助于機載激光雷達測繪技術來進行。通過該技術對森林和樹底的地形進行探測，同時還能夠獲取樹木的生長高度。根據(jù)獲得的這些信息進行處理，然后通過從地面返回的數(shù)據(jù)信息和從樹冠返回的數(shù)據(jù)信息進行對比，從而獲得樹木的高度、覆蓋面積以及樹木材質(zhì)等信息，這些信息依靠傳統(tǒng)的測繪技術根本無法得到。通過這些精準的信息，能夠更好的促進森林資源的利用，為森林工業(yè)的發(fā)展建設產(chǎn)生重大的意義。

4.5 電力傳輸和管道線路測繪

傳統(tǒng)的電力傳輸以及管道線路測繪受到地理環(huán)境因素的限制比較大，而使用直升機載激光雷達測繪系統(tǒng)，則擺脫了地理環(huán)境的限制，能夠實現(xiàn)對電力傳輸和管道線路的高效測繪工作。直升機的使用成本較低，并且能夠根據(jù)實際工作的對直升機的飛行高度和飛行速度進行及時的調(diào)整，只要直升機能夠沿著電力傳輸和管道線路的路線進行飛行即可，有效的降低了成本的同時，使得測繪數(shù)據(jù)更加精確可靠。而且在測繪的過程中，還可以利用相機、定位系統(tǒng)以及傳感設備等開展線路檢查和制圖，保證測繪數(shù)據(jù)的精準的同時，又能夠實現(xiàn)對于電力傳輸管道線路的維護和管理，有效的提升了工作的效率（見圖3）。

4.6 城市規(guī)劃建設

我國城市化的進程不斷加快，特別是進入21世紀以來，數(shù)字化已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢，數(shù)字化電視的到來，給人們的生活、娛樂以及獲取信息的方式也帶來了重大的變革。通過激光雷達測繪技術，能夠對數(shù)字化城市內(nèi)部信息進行全面而又準確的獲取，為建設數(shù)字化城市提供了重要的框架信息，同時也為城市的內(nèi)部規(guī)劃提供了準確的依據(jù)。通過激光雷達測繪以及機載雷達掃描，能夠獲得高準確度的城市化數(shù)字影像信息，通過建構具有真實感、精度高的城市三維模型，使得管理城市虛擬平臺的構建成為可能。而這些都是傳統(tǒng)的測繪技術所無法完成的。并且通過和地空間數(shù)字模型系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)了資源的共享，構建出強大的數(shù)字資源體系，使得人們能夠更便利、更快速的獲得新聞資訊以及其他信息，為數(shù)字化城市的規(guī)劃和構建提供了有效的技術支持。

5 小 結

激光雷達測繪技術已經(jīng)廣泛的應用于各個行業(yè)和領域，為人們的生活帶來了極大的便利，也有效的促進了相關工業(yè)領域的發(fā)展。激光雷達測繪技術具有高精準度，能夠保證工程的安全和穩(wěn)定進行，特別是在精密工程的測繪規(guī)劃中，發(fā)揮出巨大的作用。相信未來，激光雷達測繪技術會取得更好的發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-15