工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探讨

工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探讨

许勇 1,2

1.江苏省地质矿产局第六地质大队，江苏连云港 222023； 2.江苏连云港地质工程勘察院，江苏连云港  222023

摘要：近年来，我国社会经济快速发展，科学技术研究水平也得到进一步提升，科学技术的进步改变了人们的生活，使人们的生活更便捷和丰富。激光雷达测绘技术是新兴测绘技术，可以利用激光波进行测量，所以被应用到测绘工作中，激光雷达测绘技术与传统的测绘方法不同，改变了测绘工作的测量方式。本文主要分析激光雷达测绘技术和测绘工作中的实际运用，希望能够为广大同行提供一定的参考。

关键词：激光雷达；测绘技术；工程测绘；数字高程建模

作者简介：许勇，男，1986-，汉族，籍贯江苏东海，本科，测绘工程师，主要从事测绘工作。

激光雷达测绘技术的主要是利用激光发射和反馈的激光来进行测量，而且使用该技术测量的数据更精准，工作效率更高，能够充分满足测绘工作的测量需求，所以激光雷达测绘技术被广泛应用到工程项目测绘工作中。测绘人员要进一步学习熟悉激光雷达测绘技术，掌握该技术的工作原理和本质，灵活应用到测绘测量工作中，这样才可以推动工程测绘工作的发展和进步。

一、激光雷达测绘技术简介

激光雷达技术的工作原理是使用光频波段雷达对测量目标发射激光信号，然后再接收反馈的信号数据，把发射和反馈的信号结合比对，这样就能够获取测量目标的各类数据信息。我国科学技术在近年不断获得进步和发展，激光雷达技术在科技进步的推动下也得到升级优化，同时也有许多新型的先进设备被研发成功。激光雷达测距机就是使用激光雷达技术的测量设备，主要是在把激光雷达技术简单化基础上，使用激光雷达技术对目标进行测量，获取测量数据的设备。一般使用的激光雷达测绘设备由四个部分组成，分别是激光发射器、信息接收器、信息处理系统和伺服控制系统。但是现在测绘市场上的激光雷达测绘系统非常多品种，而且每种系统都能达到不同的测量效果，所以测绘单位会根据测绘工作实际需要的功能而选择合适的测量系统，选择适合自身使用的激光雷达品种，保证能够获取精准的数据。目前激光雷达发展领域已经拓展到各行各业，使用者可以通过激光雷达的实际功能，来选择使用在哪个方面的工作中。工程项目测绘工作对于测量数据的要求较高，所以为了提高数据的准确性，会应用微波雷达、红外线电视在激光雷达测绘技术上，提升激光雷达测绘技术的精准效果。

二、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

激光雷达测绘技术与其他测绘技术相比测量数据更精准、工作效率更高，能够很好的满足工程测绘工作的要求，所以测绘工程已经广泛运用该技术，目前就是工程基础测绘、精密测绘、数字高程建模会经常使用激光雷达测绘技术，

（一）基础工程测绘

在日常开展的项目工程测绘工作中显示，激光雷达测绘技术能够使用在基础测绘工作中，主要工作内容有数字正射影响、数字线划地图等。数字正射影像主要使用的是高精度三维技术。数字正射影像的获取途径是通过地形的信息条件获取。一般来说，由于数字摄影测量工作的流程较为繁杂，所以在正式开展工作时会对设计以及技术路线具有较高要求。除此之外，对于测绘人员的专业能力也有较高要求。因为测绘工作需要使用高端设备，涉及高精度的微分纠正等知识，所以需要工作人员具有较高的知识水平。而且在这个工作过程中，不需要使用摄影测量平台，不但节约了测绘成本，同时能够进行规模生产。

（二）精密工程测绘

在开展水文测量、沉降测量、文物考古等要求测量数据精密的测绘工作中，会需要进行数据测绘工作的步骤，而且还会使用三维坐标或者进行建模的方式。使用激光雷达技术进行测绘能够进一步简化工作流程。激光雷达技术可以使用数码照相技术来采集数据信息，然后和建筑模型数据进行叠加，进行三维建模，就能够对测绘目标进行进一步的详细规划分析研究、制定方案和措施。例如，在设计铁路项目时，可以使用激光雷达技术对施工段的地质情况进行建模分析研究，模拟施工情况，为设计和施工提供更有效的数据。此外，在设计电力工程项目时，也可以利用激光雷达技术来首先分析研究项目整体情况。激光雷达测绘技术也能够使用到精密项目中，目前应用较多的项目是采集测量目标的数据，然后使用数据进行建模分析。另外，精密项目的测量工作还包括景观建筑设计规划施工工作，使用激光雷达技术可以制作更完善的设计方案和施工规划。

（三）进行数字高程建模

近年来建筑工程项目应用最多的建模方式是数字高程建模，这个建模方式能够保证建筑项目工程的施工规划和操作更科学合理。利用数字高程建模方法，施工单位可以科学有效的分析研究项目施工工作的操作。比如在统计工程项目在施工时能够促进土方量、地形通视情况的了解。在建筑工程测绘工作中使用激光雷达技术能够使用激光点快速的采集建筑施工现场的数据，利用数据建立三维坐标，使用三维坐标进行分析研究，建立工程项目的数字高程模型。这样不但能够提升高程建模的速度，还可以保证建立模型的精准。

（四）电力系统工程测绘

电力工程项目进行施工规划时，会使用直升机上的激光雷达系统来进行测量。因为直升机能够忽视地形原因，直升机上的激光雷达系统可以在高空中顺着电力线路进行测量，与其他测量方式相比，更适合电力工程项目使用，具有灵活测量的优点，直升机还可以根据线路的高低等调整测量的距离和飞行速度，能够更有效的控制测量数据的准确性，而且还可以节约测量的人力成本。如果在激光雷达测绘技术中添加录像设备，在进行测量工作时，不但能够保证数据的准确性，还可以通过录像设备查看测量的过程，还有绘制测量路线图。

（五）矿山工程测绘

随着我国对于环境保护工作的逐渐重视以及对环保工作的宣传，各行各业也在不断推动行业的绿色环保可持续进程，矿产行业也是如此，所以矿产企业也逐渐重视数字化矿山的建立，在矿山开采工作中融入数字化建设，推动矿山工作的绿色环保可持续发展。我国社会经济高速发展需要耗费许多能源，矿产资源也是其中一种，矿产资源是不可再生能源，我国经济发展需要消耗的矿产逐渐增加，能源使用速度也在逐上升，矿山由于迅速开采生态环境也受到严重的破坏。所以相关部门需要对矿山开采工作进行改革，加强矿山的数字化建设，使用激光雷达测绘技术进行矿山测绘工作，采集准确数据，根据采集的数据进行有效规划，然后对矿山进行建模工作，对比矿山模型，分析研究破坏严重的矿山开采部分，重点测量探险部分，建立完善的矿山数据信息。

三、结论

总而言之，激光雷达测绘技术应用在测量工作中具备工作效率高，数据精准，科学合理等诸多优点，所以被各行业使用到测绘工作中，并且能够充分满足测绘项目的测量要求。要推动激光雷达测绘技术的发展，就必须了解掌握其测绘工作原理，熟悉该技术在应用过程中发生的问题，升级更新测绘技术，让该技术可以融入测绘工作中，推动我国测绘行业的进步。

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