三維激光掃描技術在地鐵測量中的應用

李世烜

摘要：現如今智能化技術不斷發達，為交通測量技術提供了諸多實踐性的數據。特別是三維激光掃描技術的應用，其操作能夠結合云掃描的方法進行功能優化，將不同的地理數據、測量數據呈現于勘察要求當中。因此，地鐵測量技術的運用，需結合三維激光技術進行功能優化，確保三維激光技術的優勢能夠被得到體現。基于上述，本文重點分析了三維激光掃描技術的應用方法，以期為環境勘測提供發展性建議。

關鍵詞：三維；激光掃描技術；地鐵；應用分析

由于地底的環境較為復雜，特別是土質因素、地質結構因素都會直接影響地下空間的穩定性性能。因此，需保障測量環節的科學性、精準性和標準性。在實踐過程中，需結合三維激光掃描技術的優勢與特點，結合該技術的操作原理，對地底環境進行中心勘測，保證不同的地理環境信息予以顯現，提高地鐵勘測數據的有效性，這對于后期地鐵的變形檢測、模型建立等方法均提供了相關建議。

一、三維激光掃描技術的內涵概述

（一）技術原理分析

三維激光掃描技術主要結合了差分全球定位技術（Differential Global Positioning System）、激光雷達技術以及慣性導航技術（Inertial Navigation System），而INS技術能夠基于軟件對中心地形進行數據分析，保證地底的數據均能夠在擬態化的數據鏈接中進行整合，從而確定地底的圍巖情況、碎石的出現范圍。在此過程中，該技術還能利用對應的傳感器設備對子控制器、總控制器的信息進行處理與分析，保證光學處理環境模型下的射頻數據都能夠得到有效的接收與回傳[1]。同時，在脈沖式和相位式的距離測試中，還能結合地底的實物的反射距離測量出地物的距離參數。

（二）數據處理的特點與技術

在目前三維激光掃描技術的運用過程中，主體運用了LiDAR的技術模型，保證勘測技術能夠結合數碼傳輸設備的數據進行中心處理。在此過程中，需將數據的處理方法與云端數據網絡信息內容相互整合，進而將地鐵工程所需的點陣信息、遙感數據相互統一，從而提高離散數據端程的目標價值。

二、其在地鐵測量工程中的應用可行性

（一）地鐵測量工程的特征

由于地鐵測量工程中所面臨的數據較大，且地底的數據模型信息較為復雜，容易導致各類規劃技術、控制技術存在著一定的技術性偏差。首先，在工程的測量過程中需控制重點部位的測量方法和測量技術，保證監測技術與竣工的測試方法形成協同管理的目標價值。在此過程中還需精準的分析出不同時期的工程規劃、建設需求以及結構變形參數，從而更為精準地確定定點數據的模型坐標。由此，需保證支護方案的測試方法、變形數據的測試方法以及沉降的測試方法均切合實際操作需求，從而明確圍巖的壓力最大壓力值和細部量化的控制管理。其次，在量化工程的實際管理中，可能需要對安裝方法和量化模型的技術內容進行管理與分析，結合對應的測量站進行自動檢索、數據探索、數據定位以及目標確認，從而明確相對應的自動化技術的控制目標[2]。

（二）三維激光技術的應用優勢

三維激光測量技術的主體優勢主要有以下兩個方面的特點：首先，該技術的出圖速率高于傳統CAD出圖規則，且模型的測算方法都是三維化的。3D化的數據模型能夠在面對不同的地理環境進行技術轉變，將結合反色的技術特征（Red、Green、Blue）的色差模型和疊色模型進行管理，這對于保證真彩色的模型信息有積極意義。主體是由于出圖過程中采用了CMYK的操作方法，保證色彩的失真將至最低，從而更為真實的反映出對應的反色率數據內容。所以，對于色差的建立與管理過程中，一般的技術手段也無法到達。

三、基于地鐵的三維激光掃描技術應用分析

（一）三維激光掃描工作流程

首先，需針對區域內的數據進行采集與整理，保證各類數據量均能夠在具體的模型進行體現，從而提高掃描的精準度。在此過程中，需按照對應的操作模型進行測算，保證對應的采樣操作均能夠在云端中進行逐層掃描操作。其次，需保證針對數據預留點進行管理，結合GPS進行坐標定位和數據匹配，促使計算機能夠借助軟件進行端口管理和隔離操作能夠實現一定的技術統一。同時，該技術能夠針對工程中可能遇到的地鐵模型數據內容、安全方面的內容進行測算，保證VLAN端口能夠在具體的廣播頻道中進行端口隔離操作，進而防治了各類病毒的影響。最后，該技術能夠利用Slammer蠕蟲的傳播措施、POOL、地址信息進行數據管理，從而結合位置情況進行資料管理和數據整合與繪制，以明確測量的中心意義。

（二）三維空間模型構建

在空間模型的建立過程中，該技術利用了相應的自體建模技術，結合對應的數據傳導方法進行內容的整合，保證數據的處理方法能夠綜合性的處理同一狀態的程值數據。特別是在某些細節數據信息的處理過程中，能夠結合DGPS對不同地理位置內容的分析進行測算，保證傳輸的運輸的云數據內容能夠高效的獲取多次的回波數據內容，從而在動態管理模式中建立符合標準結構的三維坐標體系。但是，在中心數據的整合過程中，可能會遇到地鐵數據過大的情況，不僅對中心調度站的數據信息提出了一定的技術要求，還需要模式化的運算體系進行數據分析。所以，對于數據處理模型中，主體利用了如RiSCAN-PRO、3DMAX以及Cyclone之類的數據處理軟件，保證數據源能夠直接在采集過程中進行整合，從而更為科學地確定中心數據處理的價值流程，例如ASCII系統下的（linux）數據數據系統，以精準地分析出對應的數據模型[3]。最后，模型的建立還能有效繪制出對應的登高模型，結合地鐵的位置進行實踐編輯，保證點石數據信息與中心輪廓的統一性。

（三）隧道的變形情況監測

在隧道的變形監測中，還利用了的公式模型進行擬態運算的方法，保證在此過程所接收的射頻脈沖波的距離參數得到體現。主體是由于在DGPS技術需結合不同地區內的地理環境數據進行差額分析，保證所獲得的數據位置能夠在DGPS的軟件模型中予以體現，進而提高傳感器的基礎收益[4]。通過上述的模型公式進行數據測算，從而更為科學地偵測出對應的隧道變化情況，以確保后期工程的正常運行。

四、結束語

綜上所述，將三維技術拓展與地鐵環境的測量中，不僅能夠降低各類安全隱患的發生幾率，還能提高測量的中心價值。同時，該技術還需結合智能化的操作技術進行優化，從而降低地理環境對地鐵測量的負面影響。

參考文獻：

[1]馬龍.簡析三維激光掃描技術在地形地質測量中的應用[J].環球人文地理，2016（8）.

[2]陳寧.三維激光掃描儀在地形測量中的應用探析[J].城市建設理論研究（電子版），2015（20）：187.

[3]楊茂偉.三維激光掃描儀在地質災害地形測繪中的應用[J].測繪通報，2016（5）：145-146.

[4]許少輝.地面三維激光掃描技術在地鐵隧道竣工測量中的應用[J].城市勘測，2016（5）.

（作者單位：鄭州中核巖土工程有限公司）