簡析工程測繪中激光雷達測繪技術的應用

賴維健

（肇慶市鼎湖區城鎮建設規劃測量隊 廣東肇慶 526070）

引言

激光技術其實早已被應用，所以它并不算是新型技術，并且迄今為止，人們已經對其進行了無數次的改造完善。大約在20世紀末期，人們就開始將激光技術運用到工程測繪中，并發現其大大提升了測量的精準度。之后，人們便開始廣泛地將激光技術運用到工程測繪中，并不斷將其和其它先進技術結合，以達到更好的測繪效果，其中就包括將其與雷達技術相結合，即激光雷達技術。事實證明，這種結合是正確明智的選擇，如今，激光雷達技術已成為主要的工程測繪技術，其被廣泛地運用在各個領域中，并都取得了顯著效益。

1 何為激光雷達測繪

激光雷達技術通過GPS和INS獲得測繪地的信息，包括地貌、海拔、土壤性質、植被覆蓋率、水域分布狀況等等，這些信息會以數字的形式被記錄下來并完整地傳送回來。激光雷達測繪技術相較于以往測繪技術最大的突破點就是，其可以進行水下勘探，通過雷達的準確定位、干擾預防，加之激光的三維數據采集，水下的物體不論是在運動之中還是處于靜止狀態，都可被準確快速地捕捉到信息，這是傳統測繪技術絕對達不到的高度。

激光雷達測繪技術中，最不可或缺的一個部分就是脈沖，信息的獲取與接收全靠脈沖。首先要依靠雷達定位，然后用激光發射脈沖，脈沖到達測繪物體表面，在被反彈回來，這樣就實現了信息的采集。整個過程干擾很少且十分迅速，因此用激光雷達技術測繪的數據完整且精準[1]。

2 測繪前的準備

任何一種技術設備都需要定期維修維護，這樣才能讓設備正常投入運營，而對于激光雷達設備這種擁有高精密度部件的設備，不僅要定期保養，更要在操作過程中時時注意，這樣也是為了讓設備收集回來的數據準確無誤、保持應有的水平。因此，激光雷達設備的準確操作方法必須要在實地測繪之前反復演練，確保每一位工作人員都可以準確的掌握所有相關原理、操作技巧，這樣才能保證團隊的安全，發揮激光雷達技術的測繪作用，收獲正面的效益。

例如，組織測繪人員提前學習激光雷達設備的維護方式，并定期考核、演習，鍛煉測繪人員對于突發狀況的應對能力。因為用此設備進行測繪的過程相當復雜，每一個操作步驟都是關鍵，因此，每一位參與的人員都應知道如何在高效操作的同時不意外損傷設備[2]。

3 應用領域

3.1 精密測繪

當需要采集精密數據的時候，激光雷達技術大概是第一選擇。通過對物體信息的多維度、分層次采集，過程相對繁復的工程就可得到數據指導，以降低工程量、降低失敗率、縮短時間。精密測繪主要包括大型建筑測繪、水下測繪、洞穴測繪等等[3]。

例如，建造地鐵之前，要對沿線的路面、地下管道、周圍建筑進行精密測量，以防止在地鐵施工過程中對其造成影響甚至破壞。對路面的測繪包括路面的承重極限、路面的損壞程度、路面以下支撐結構的牢固度等等，任何一個角落的實時情況都要被掌握，以保證施工的正常進行。對于地下管道，其具體位置、管道的交錯處、管道的以往維修經歷、可承重極限、管道的類別、管道外壁受冷受熱狀況等等這些情況都要知道，雖然管道在建設之前已有準確的各類數據，但是常年運作之后，這些數據早已變化，原始數據根本沒有說服力，因此，要運用激光雷達技術，對數據進行完整的收集，根據全新的數據調整地鐵修建方針。

3.2 林業工程測繪

通過收集這些數據，就可對測繪地是否適合展開林業工程做出判斷，以免留下隱患，在今后造成大的損失。由于激光雷達技術在林業工程測繪上的優勢，目前，其已被廣泛使用，通過其高精度，林業從業人員往往能夠找到十分適宜種植的土地，大大減少了虧損。在選擇伐木地時，通過激光雷達技術，也可較好地判斷出哪些區域的樹木砍伐之后不會影響到周圍動植物的生長，這也幫助維持了生態平衡。

3.3 礦區測繪

礦山坍塌的新聞屢見不鮮，究其緣由，是沒有對礦區的穩定情況進行準確分析。礦山的穩固情況關系著很多人的生命，因此，對于礦區的測繪工作絕不容一絲松懈。坍塌的礦山有很多是私人開采的，他們對于測繪工作沒有明確的規章制度，更沒有嚴格的審查。因此，國家應介入管理，遣派專業測繪人員前往私人礦山或還未開發的、可能含有礦產資源的地區進行勘探，一旦發現有安全隱患就立即封鎖，不準私自開采。

礦區測繪關系著國家的礦產資源儲備及礦產從業人員的人身安全，因此其測繪工作必須要嚴謹，且要廣泛展開。利用激光雷達技術可以克服地質、地形、海拔等因素的影響，并且其準確高效的優勢既擴大了測繪規模又降低了安全風險。還未被收集準確數據的礦區存在著很大的安全隱患，因此，操作人員不論是實地勘探還是較近距離勘探都會面臨很大的潛在危險，但是，利用激光雷達測繪技術，操作人員就可在距離較遠的安全地帶進行探測，因為激光雷達可長距離工作且不會影響數據的準確度，這就大大降低了測繪工作的難度和危險性[4]。

3.4 城市工程測繪

城市建設是一項巨大的工程，對于數據的實時掌控必不可少。但一座城市包含的數據實在太多，數據的分布也是極其廣，城市的測繪工作是一個極其復雜、讓人頭疼的問題，它要消耗巨大的人力、物力、財力，且要花費相當長的時間。

激光雷達技術的逐步完善使城市測繪工作變得輕松了很多，因為其覆蓋面之廣、精準度之高，城市的測繪工作也越來越精細。目前，包括數字媒體、資訊、電器等等的城市測繪工作都已變得極為簡單常見，這大大便利了城市居民的生活，也使城市整體規劃有了數據參照。諸如城市建設這樣需要大量測繪數據或者說需要一個數據庫的工程項目，激光雷達測繪技術必不可少，而將此技術投入使用的過程中，又可不斷發現其新的可能性，進而對其不斷完善。

4 結束語

激光雷達測繪技術不僅被運用在軍事、工業中，也被廣泛運用在人們日常生活中。在軍事方面，激光雷達技術被用于勘測我國海域中出現的非我方軍事設備、勘測我國邊境地界出現的可能存在安全隱患的非我方設備，同時還被用于監測我國領土安全。在工業方面，其大大減少了測繪資金的投入，傳統測繪方式的測繪數據不夠精準，因此，在實施過程中往往會遇到與數據不符的情況，而激光雷達技術收集的數據十分完備，人們有大量的數據可以參照，有效地避免了資源的浪費。總之，激光雷達技術如今已經進入了各個領域，與此同時，我國也在不斷完善激光雷達技術，相信，其在未來定會實現新的突破。

[1]唐敏.激光雷達測繪技術在工程測繪中的運用分析[J].工程技術：引文版，2016（4）：00006.

[2]王國洲.工程測繪中激光雷達測繪技術的應用[J].通訊世界，2016（13）：277～278.

[3]王國良.激光雷達測繪技術在工程測繪中的應用分析[J].低碳世界，2017（28）：85～86.

[4]陳偉.激光雷達測繪技術在工程測繪中的應用分析[J].工程技術：引文版，2016（7）：00015.