張毅

沈陽祺鵬集團有限公司 遼寧沈陽 110141

隨著測繪專業(yè)的不斷發(fā)展以及各領域科技水平的不斷進步，越來越多的新技術、新方法投入到了測繪工作當中，三維掃描技術在測繪工作中的應用現(xiàn)已起步，該技術運用激光測距原理實現(xiàn)測繪點定位，可以在短時間內(nèi)采集大量測繪點位的距離和角度，實現(xiàn)海量點位坐標采集，具有高效、準確等諸多優(yōu)勢。但該技術目前更多應用于地形、地貌、地面設施等平面測繪工作，對于物、構筑物等大體積復雜結構的測繪應用較少，主要由于三維掃描儀縱向位置變化及角度變化難度較大，隨著搭載式云臺技術的不斷進步，該問題得到了有效解決，三維掃描技術的應用范圍也隨之擴大，被各行業(yè)所廣泛應用。因此，借助三維掃描技術實現(xiàn)測繪，可以很好地發(fā)揮其自動化、數(shù)字化程度較高，相對于傳統(tǒng)的全站儀、水準儀等測繪手段其精度高、效率高、節(jié)約人力成本，數(shù)據(jù)交互性好等諸多優(yōu)勢，運用合理的方法與技術手段，將雷達運用到大體積復雜結構的測繪工作中，將很好地提高測繪工作的質(zhì)量和效率[1]。

1 概念

激光雷達測繪也被叫作LIDAR技術，通過電磁波把信號傳遞至被測位置，將傳遞的信號與接收的信號進行比較的過程，把被測對象寬度、高度、距離與物體處在靜止或運動的情況加以正確計算，從而實現(xiàn)勘測與跟蹤被測對象。激光雷達測繪技術能夠在相同時間得到三維空間坐標，讓其可以實現(xiàn)同步開展的效果，借助Pointools、RealWorks等點云處理，建模軟件健全數(shù)字模型。這種先進的數(shù)字模型，能夠得到以往測繪方法無法測繪的準確度高的三維空間數(shù)字信息，有著速度快、精準且運用范圍甚廣等優(yōu)點。把激光雷達測繪與虛擬現(xiàn)實相融，可以二十四小時監(jiān)測自然災害，譬如說干旱、洪澇、地震災害等，可以為防災救災進行實時預警，還能夠運用于工程建設中，從而將智能化管理交通安全系統(tǒng)目標實現(xiàn)，科學規(guī)劃城市布局，并且深入推動環(huán)境保護建設[2]。

2 工程測繪中激光雷達測繪技術的應用策略分析

2.1 用于管道和系統(tǒng)建設

激光雷達系統(tǒng)在無人機上對城市的管道和系統(tǒng)進行檢測布控，現(xiàn)將無數(shù)的激光脈沖因無人機體積較小可以沿著管道傳輸和電線傳輸?shù)幕乩葍?nèi)飛行，這種方式不但成本低而且還能夠及時調(diào)整飛機的飛行速度和高度，通過激光雷達系統(tǒng)和數(shù)碼攝像機連同一些傳感器一起進行聯(lián)合作用會獲取更加精準的數(shù)據(jù)信息，為管道傳輸管道和線路管道的布控繪制出有效、精準的線路圖。例如：機載激光雷達技術在工程中的應用，首先對激光雷達采集到的激光點云數(shù)據(jù)和數(shù)碼影像進行全面的轉化，生成數(shù)字正射影像圖和數(shù)字高程模型，將上述模型和影像圖進行疊加構建一個三維立體場景的線路走廊。讓電路設計師在這個三維場景中構建最優(yōu)的電路線路，在平斷面測圖方面運用機載激光雷達技術進行高程測繪，對線路周邊得高物、高植被、危險點等進行信息采集。為了保證后期線路的正常安全使用，可以利用機載激光雷達航拍測繪技術定期對線路開展巡線工作，查看植被上、房屋下的安全隱患，通過構建的三維模型測繪線路間的距離和地物與間的距離，可有有效的排除線路的安全隱患，從而保證線路的正常運作[3]。

2.2 在可視化管理方面的應用

我國企業(yè)在線路系統(tǒng)識別和管理方面，長期以來一直使用基于二維坐標的GIS系統(tǒng)，這種以二維為核心、采取幾何圖形方式表現(xiàn)出來的測繪圖并不能真實展現(xiàn)出線路、桿塔等設備或者設施周邊的具體情況，對于自然環(huán)境、地形地貌的描述比較抽象，對于管理、觀測、檢修人員的綜合素質(zhì)有著較高的要求，而且容易因圖層疊加而忽視個別細節(jié)，從而導致電網(wǎng)系統(tǒng)的安全隱患未能在第一時間被發(fā)現(xiàn)和解決。

2.3 礦山工程

在現(xiàn)代生態(tài)文明發(fā)展背景下，我國礦產(chǎn)行業(yè)在測繪時期有一些難度，尤其是在生態(tài)環(huán)境較為惡劣的礦山上，測繪過程會遭到空間上的限制，如若要充分滿足礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展要求，就必須要投入很多的財力、物資、人力等，如此不但會花費過多的時間與精力，而且也有可能根本不能夠達到理想中的效果。要想有效解決人力不能為的問題，運用激光雷達測繪，通過數(shù)字礦山促進礦業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。在礦山工程中必須要測繪的參數(shù)涵蓋了礦產(chǎn)資源分布、礦山地質(zhì)分布等等。因為礦山環(huán)境比較復雜，有著諸多不確定性因素，假設通過人工開展實地勘測，很大概率會導致各種危險事故。特別是在路線勘探規(guī)劃方面，必須要在測繪中嚴格標記路線與路標等，同時要確保信息精準，才可以確保礦山工程勘探工作安全進行。

2.4 在輸電線路配電增容方面的應用

企業(yè)的輸電線路安裝工程，往往不能僅僅滿足于當前管轄范圍內(nèi)用戶的用電需求，而要適當?shù)剡M行擴容，從而有效應對未來用電客戶和用電量的增加。如果要滿足能源輸送的持續(xù)快速增長，最為直接同時效果也最為明顯的方案就是新增輸電線路。然而從當前企業(yè)的運行和技術上看，新增輸電線路不僅要額外增加大量的工程投入和資源耗損，更重要的是在線路選擇上將會愈發(fā)困難。在機載激光雷達技術的支持下，企業(yè)可以利用激光LIDAR測繪技術快速掃描并恢復線路走廊精確的地形、地物三維空間位置，并且能夠?qū)崟r記錄作業(yè)時的環(huán)境變量信息。在此基礎上，借助計算機模擬提高荷載后的弧垂，進行弧垂對地距離安全檢測，從而為提高電線載流容量提供精準的數(shù)據(jù)依據(jù)。通過這種測繪，施工人員可以快速、精準地計算出現(xiàn)有電網(wǎng)線路當中哪些檔可以直接適應新的載荷要求，并且能夠安全、穩(wěn)定地運行；而對于現(xiàn)有情況下不能適應輸電增容的檔，可以在測繪之后進行相應的計算，采取移動電線桿、電塔位置、更換部分設備或者設施、清除部分樹木植被等方式，提高輸電線路的載荷容量。

3 結語

激光雷達測繪技術的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)測繪技術的局限性，可以更為快速、準確地獲得被測實體的三維坐標信息，為工程實踐等提供重要的數(shù)據(jù)參考?；诩す饫走_測繪技術的先進性，該種測繪技術在很多領域都得到了極為普遍的應用，實現(xiàn)了工程測繪領域的變革，推動了工程測繪的現(xiàn)代化發(fā)展。