伍 斌

在工程測(cè)繪中，給工程測(cè)量和地質(zhì)測(cè)繪提出嚴(yán)格要求。在實(shí)際工作中，需要加強(qiáng)技術(shù)分析，對(duì)測(cè)量精度有一定了解，提高測(cè)繪工作水平和效率。由于受到各種因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)測(cè)繪質(zhì)量與實(shí)際要求不符的狀況，在某種程度上給測(cè)量發(fā)展帶來影響。三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中發(fā)揮的重要作用，結(jié)合獲得的測(cè)量方案，提前做好規(guī)劃工作，讓地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量變得更加規(guī)范和合理。對(duì)于三維激光掃描技術(shù)來說，通過獲得三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)完成全面掃描，在滿足工程建設(shè)中地質(zhì)測(cè)繪與工程測(cè)量精度要求的情況下，也能有效打破傳統(tǒng)測(cè)量中速度慢、應(yīng)用范疇窄、應(yīng)用工序復(fù)雜等弊端。在地質(zhì)測(cè)繪與工程測(cè)量中，三維激光掃描技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)三維激光掃描技術(shù)多方面應(yīng)用探究是非常必要的。

1 三維激光掃描技術(shù)基本概述

對(duì)于三維激光掃描技術(shù)來說，作為國(guó)際中廣泛采用的高級(jí)技術(shù)，隨著技術(shù)應(yīng)用范疇的不斷擴(kuò)大，該技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛使用。三維激光掃描技術(shù)能夠提高測(cè)量結(jié)果精度，節(jié)約測(cè)量時(shí)間，得到了各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用。對(duì)于三維激光掃描技術(shù)來說，展現(xiàn)出的特點(diǎn)有以下幾個(gè)：

第一，三維激光掃描技術(shù)能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)物體測(cè)量，并且測(cè)量精度快，不會(huì)給周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重影響，測(cè)量精度高。在實(shí)際掃描過程中，不同于人工掃描，掃描速度快，每秒可以實(shí)現(xiàn)幾十萬測(cè)點(diǎn)。由于掃描速度比較快，能夠提高測(cè)量數(shù)據(jù)精度，讓測(cè)量結(jié)果變得更加準(zhǔn)確。在測(cè)量過程中，無需燈光照明，由于三維激光掃描技術(shù)中含有紅外激光，即便是在比較黑暗的環(huán)境下，也能夠獲得準(zhǔn)確的影響和坐標(biāo)信息，這是傳統(tǒng)測(cè)量方式無法比擬的。在傳統(tǒng)測(cè)量過程中需要光照，在測(cè)量中容易受到影響，測(cè)量條件受到限制。隨著三維激光掃描技術(shù)的出現(xiàn)，讓傳統(tǒng)測(cè)量方式發(fā)生了巨大變化，有效提高測(cè)量速度和精度。

第二，通過使用三維激光掃描技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不規(guī)則物體的測(cè)量，給測(cè)量工作開展提供便利條件。如果是傳統(tǒng)測(cè)量方式，智能測(cè)量一些有規(guī)則的物體，如果是測(cè)量無規(guī)則的物體，無法保證測(cè)量結(jié)果精度，可能會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，測(cè)量結(jié)果比較粗糙，導(dǎo)致數(shù)據(jù)與實(shí)際之間有著明顯差異，影響工程建設(shè)。而三維激光掃描技術(shù)則是通過激光掃描，能夠了解物體本質(zhì)，這也是當(dāng)前工程測(cè)量中廣泛使用三維激光掃描技術(shù)的重要因素。

結(jié)合上述內(nèi)容，對(duì)三維激光掃描技術(shù)特點(diǎn)有所了解，三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)中應(yīng)用，得到了我國(guó)相關(guān)部門的高度重視。

2 地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

不管是地質(zhì)測(cè)繪，還是工程測(cè)量，在實(shí)際使用三維激光掃描技術(shù)過程中，應(yīng)用要點(diǎn)展現(xiàn)在兩個(gè)方面。

2.1 地質(zhì)測(cè)繪

通常情況下，在開展地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)，涉及的內(nèi)容包含外業(yè)數(shù)據(jù)采集、初數(shù)據(jù)預(yù)處理、地面物體提取測(cè)繪等。在地質(zhì)測(cè)繪過程中，三維激光掃描技術(shù)憑借自身高效性、精度高等特點(diǎn)，在地質(zhì)測(cè)繪中應(yīng)用廣泛，具體操作流程有以下幾點(diǎn)。

2.1.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

在地質(zhì)測(cè)繪過程中，外業(yè)數(shù)據(jù)采集也就是在三維激光掃描技術(shù)作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集范疇內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的整理與分析，從而對(duì)工程勘測(cè)區(qū)域整體情況有所了解，如掃描儀位置和點(diǎn)方位信息采集等。要想保證外業(yè)數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，一般設(shè)定的勘測(cè)范疇內(nèi)站點(diǎn)分布數(shù)量少，對(duì)外業(yè)原始數(shù)據(jù)采集容量科學(xué)管控，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余狀況。在外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)入到下一道工序前，應(yīng)該利用三維激光掃描技術(shù)中點(diǎn)云結(jié)構(gòu)，獲得工程相關(guān)信息，從而實(shí)現(xiàn)信息基礎(chǔ)處理。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中，應(yīng)該按照采樣要求和標(biāo)準(zhǔn)確定比例尺規(guī)格，防止發(fā)生數(shù)據(jù)脫離實(shí)際的狀況。

2.1.2 初數(shù)據(jù)預(yù)處理

初數(shù)據(jù)預(yù)處理也就是指，通過基礎(chǔ)排查保存的數(shù)據(jù)信息，通過噪音隔絕、坐標(biāo)調(diào)整、圖像匹配等，建立三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)體系。并且，加強(qiáng)定量分析和目標(biāo)模型設(shè)計(jì)，其中單位新配比具體流程為通過空間定位系統(tǒng)，把各個(gè)掃描點(diǎn)獲得的具體信息和點(diǎn)云中地質(zhì)信息比較分析，獲得不同單位區(qū)間內(nèi)地質(zhì)信息。

2.1.3 地面物體的提取與繪制

地面土地獲取和繪制也就是指，把三維點(diǎn)云中的云數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)分析，和地面中單位物體充分結(jié)合，在三維激光掃描技術(shù)的作用下，對(duì)不同單位物體數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和處理，通過使用地理地圖繪制軟件，將地質(zhì)地貌情況進(jìn)行繪制，將其轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的圖像文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的保存。

2.1.4 等高線的繪制

因?yàn)槿S激光掃描技術(shù)不能具體展現(xiàn)出單位的地質(zhì)地貌特點(diǎn)，并且因?yàn)橥鈽I(yè)數(shù)據(jù)勘測(cè)采集站點(diǎn)的區(qū)域價(jià)格比較大，使得掃描密度相對(duì)較大，在繪制地形等高線過程中，要求排除對(duì)應(yīng)的地形環(huán)境影響因素，防止發(fā)生由于掃描密度比較大而造成高線失真或者分布不均勻的狀況。在實(shí)際中，需要結(jié)合該區(qū)域勘測(cè)標(biāo)準(zhǔn)比例尺規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，之后把處理后的數(shù)據(jù)傳遞到地理作圖軟件中，形成等高線數(shù)據(jù)。

2.1.5 地形圖的編制

在地形圖編制過程中，需要把地面物體圖形和等高線進(jìn)行單位配置和重合，但是在配置過程中，可能會(huì)發(fā)生刪除或者調(diào)整的狀況，要求測(cè)繪工作人員通過手工的方式進(jìn)行調(diào)整，將修改的數(shù)據(jù)重新導(dǎo)入到三維云點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，給下一次地形地貌圖的繪制提供數(shù)據(jù)參考。

2.2 土方測(cè)量

在工程測(cè)繪過程中，在土方量數(shù)據(jù)計(jì)算方面有著較高標(biāo)準(zhǔn)，通過采用三維激光掃描技術(shù)參與到測(cè)繪和計(jì)算活動(dòng)中，可以促進(jìn)測(cè)繪精度的提升，減少工作強(qiáng)度和壓力。

2.2.1 復(fù)建地基面

復(fù)建地基面指的是天然地基在地基處理中部分土體得到增強(qiáng)或者置換，或者是在天然地基中設(shè)有鋼筋，加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)兩部分組成。受到荷載影響，基體與增強(qiáng)一同承擔(dān)荷載。對(duì)于復(fù)建地基面來說，也就是通過掃描收集外業(yè)數(shù)據(jù)和三維點(diǎn)云匹配的數(shù)據(jù)傳遞到實(shí)際工程三維數(shù)據(jù)坐標(biāo)體系中，按照相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算和模擬。在土方挖設(shè)計(jì)量之前，需要了解設(shè)計(jì)高程和邊界線數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)方案進(jìn)行調(diào)整，在確定一般基準(zhǔn)點(diǎn)以后，按照設(shè)計(jì)要求開展相關(guān)工作。

2.2.2 處理雜物

在地形圖測(cè)繪環(huán)節(jié)中，在確定好數(shù)據(jù)基準(zhǔn)面以后，結(jié)合對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類型，做好數(shù)據(jù)評(píng)估和計(jì)算工作，這個(gè)過程也就是處理雜物。通常情況下，如果是范疇比較大的工程，不能在原有點(diǎn)云基礎(chǔ)上直接計(jì)算出土方量，而是需要按照三維掃描土方計(jì)算流程進(jìn)行計(jì)算。通過處理雜物，可以將工程測(cè)量中獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，讓測(cè)量結(jié)果變得更加準(zhǔn)確和有效，給后續(xù)工程施工開展提供有利的依據(jù)。

3 地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中三維激光掃描技術(shù)的綜合應(yīng)用

3.1 在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用

在開展地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)，三維激光掃描技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)匹配方面發(fā)揮著重要價(jià)值。地質(zhì)測(cè)繪市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)斷臂、懸崖等狀況，需要對(duì)整個(gè)測(cè)量范疇綜合評(píng)價(jià)，在這種情況下，通過采用激光掃描技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非接觸式掃描，能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)氐孛睬闆r和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有一定了解，在后期編輯過程中快速呈現(xiàn)。首先，獲取地質(zhì)材料。通過使用三維激光掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的軟件處理，其中包含了對(duì)建筑焦點(diǎn)提取等根據(jù)數(shù)據(jù)要求和格式，通過采用大比例數(shù)據(jù)測(cè)繪軟件，滿足地質(zhì)資料獲取要求。其次，等高線測(cè)量。等高線測(cè)量作為地質(zhì)測(cè)繪的重點(diǎn)，應(yīng)該對(duì)植被高度及時(shí)處理，結(jié)合數(shù)據(jù)具體類型完成測(cè)量工作。在數(shù)據(jù)分析過程中，需要采用人工和機(jī)械自動(dòng)化匹配方式，通過平面處理，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)平面和要求數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算出平均面。最后，數(shù)據(jù)編輯。在數(shù)據(jù)編輯過程中，需要做好數(shù)據(jù)處理工作，在對(duì)等高線處理以后，將地質(zhì)資料和等高線圖形進(jìn)行結(jié)合，通過人工編輯的方式認(rèn)真標(biāo)記，最后形成輪廓并調(diào)整地質(zhì)圖。在地形測(cè)繪過程中，把三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來，不但能夠有效緩解相關(guān)人員工作壓力，也能保證數(shù)據(jù)采集效率和質(zhì)量。

3.2 在土方測(cè)量中的應(yīng)用

在工程測(cè)量環(huán)節(jié)中，對(duì)圖法測(cè)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。通過使用GPS、RTK、全站儀等相關(guān)設(shè)備完成三維坐標(biāo)實(shí)際測(cè)量工作，在某種程度上能夠有效保證土方測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。但是這種測(cè)量技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)面臨一些缺陷，需要對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，規(guī)模大消耗時(shí)間長(zhǎng)，在某種程度上將會(huì)延長(zhǎng)數(shù)據(jù)之間間隔時(shí)間，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。通過使用三維激光掃描技術(shù)完成工程測(cè)量和計(jì)算，不但能夠降低相關(guān)人員工作強(qiáng)度，在某種程度上也能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。在地基面構(gòu)建過程中，在完成點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理工作以后，通過使用坐標(biāo)體系，按照相關(guān)計(jì)算公式完成具體操作。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中，需要對(duì)各個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估和控制，提前做好擬合工作。在挖填計(jì)算之前，應(yīng)該對(duì)邊界和高程等情況有所了解，認(rèn)真截取數(shù)據(jù)，以基準(zhǔn)點(diǎn)為基礎(chǔ)，按照平面設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行操作。在雜物處理過程中，在工程測(cè)繪數(shù)據(jù)方面有著較高標(biāo)準(zhǔn)。在基準(zhǔn)面獲得以后，應(yīng)該了解數(shù)據(jù)類型，例如點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)區(qū)域數(shù)據(jù)綜合評(píng)價(jià)和分析，對(duì)大范疇覆蓋區(qū)域測(cè)量過程中，不可僅依賴于現(xiàn)有的點(diǎn)云數(shù)據(jù)來對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算，還要采用平均面計(jì)算方式。通過使用三維激光掃描技術(shù)，能夠在短時(shí)間獲得三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息，從而緩解戶外測(cè)量工作壓力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)密度的綜合評(píng)價(jià)，精準(zhǔn)計(jì)算出實(shí)際土方量。

3.3 在道路竣工測(cè)量中的應(yīng)用

在開展道路施工處理工作時(shí)，對(duì)測(cè)量要求比較嚴(yán)格，在實(shí)際測(cè)量過程中，需要結(jié)合橫縱斷面和相關(guān)信息來源，一般采用傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)完成測(cè)量工作，在某種程度上不但增加相關(guān)人員工作量，同時(shí)在數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理水平上相對(duì)較低，無法保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用到道路竣工測(cè)量活動(dòng)中，能夠有效緩解戶外工作壓力，提高工作效率和質(zhì)量。在實(shí)際工作中，結(jié)合已經(jīng)獲得的工作數(shù)據(jù)，對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，根據(jù)間隔時(shí)間獲得三維坐標(biāo)，按照自動(dòng)形成的等高線完成工程設(shè)計(jì)。

3.4 在三維建模中的應(yīng)用

結(jié)合三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用要求，在建立對(duì)應(yīng)的三維模型以后，實(shí)現(xiàn)高精度的工程測(cè)量。對(duì)于三維激光掃描技術(shù)萊斯，在應(yīng)用方式上主要以非接觸式測(cè)量方式為主，也就是提前建立一個(gè)三維模型，對(duì)細(xì)節(jié)特點(diǎn)高度還原處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)尺寸和工程點(diǎn)的測(cè)量。例如，在精細(xì)化處理過程中，通過使用三維激光掃描技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像信息的獲取，從而形成一個(gè)高級(jí)別的三維模型。通過紋理映射可以得知，根據(jù)對(duì)照片信息的分塊處理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)模型的改革創(chuàng)新。在實(shí)際操作中，以多個(gè)模型的面和片處理為重點(diǎn)，結(jié)合色彩模型的網(wǎng)面要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)紋理深度和淺度認(rèn)真記錄，之后了解坐標(biāo)信息，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，讓獲得的測(cè)量結(jié)果能夠給外部表面結(jié)構(gòu)調(diào)整提供理論支持。

4 結(jié)語

總而言之，在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量過程中，三維激光掃描技術(shù)在其中發(fā)揮著重要意義，可以有效提高測(cè)量精度和質(zhì)量，緩解相關(guān)人員工作壓力。在實(shí)際操作過程中，需要結(jié)合地質(zhì)和工程測(cè)量要求，完成工程測(cè)繪工作，對(duì)整個(gè)操作過程高度控制，嚴(yán)格按照使用要求進(jìn)行處理。在將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量活動(dòng)中時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)要求將其落實(shí)到位，根據(jù)相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定坐標(biāo)，提高數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理水平，完善相應(yīng)的管理體系，對(duì)三維激光掃描技術(shù)改革優(yōu)化，為我國(guó)工程測(cè)量工作順利發(fā)展提供技術(shù)支持。