地籍測(cè)繪中三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：針對(duì)三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的影響現(xiàn)狀，進(jìn)行妥善分析，并詳細(xì)介紹三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用要點(diǎn)，希望能夠給相關(guān)工作人員提供一定的參考與幫助。

關(guān)鍵詞：地籍測(cè)繪；三維激光掃描技術(shù)

中圖分類號(hào)：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0234-02

在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，地籍測(cè)繪工作已經(jīng)引起人們的關(guān)注，為了保證地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，運(yùn)用先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)特備重要。對(duì)于地籍測(cè)繪人員來說，要結(jié)合該地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)，運(yùn)用合理的三維激光掃描技術(shù)，保證地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)得到有效利用。本文主要分析三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用，從而保證地籍測(cè)繪工作得以順利開展。

1 地籍測(cè)繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)的重要性

三維激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的GPS技術(shù)，是一種良好的建模技術(shù)，三維激光掃描系統(tǒng)主要由激光發(fā)射器、激光自適應(yīng)聚焦控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信號(hào)接收器與光路調(diào)節(jié)設(shè)備組成。三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用原理比較簡單，將其運(yùn)用到地籍測(cè)繪中，能夠有效減輕地籍測(cè)繪人員的工作壓力，進(jìn)一步提升地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用到地籍測(cè)繪中，能夠合理簡化測(cè)量流程，降低地籍測(cè)繪成本，有效提升地籍測(cè)繪效果[1]。

地籍測(cè)繪人員在實(shí)際工作當(dāng)中，可以按照以下操作流程進(jìn)行操作：①合理確定測(cè)量對(duì)象的三維坐標(biāo)；②結(jié)合該地區(qū)的地表信息，構(gòu)建三維模型；③構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，將各項(xiàng)地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入，保證地籍測(cè)繪信息的處理質(zhì)量。與傳統(tǒng)的地籍測(cè)繪技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)的采樣速度特別快，不用與測(cè)量對(duì)象直接接觸，即使外界測(cè)量環(huán)境較差，依然能夠保證各項(xiàng)測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備階段

為了保證三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中得到更好的應(yīng)用，測(cè)繪人員要做好施工準(zhǔn)備工作，并結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)條件，選擇合理的三維激光掃描設(shè)備。與傳統(tǒng)的測(cè)繪設(shè)備相比，三維激光掃描設(shè)備的占地面積比較小，能夠?yàn)闇y(cè)繪人員提供良好的測(cè)繪數(shù)據(jù)。

此外，由于三維激光掃描設(shè)備使用的坐標(biāo)系主要以站點(diǎn)為圓心，屬于獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，確定好測(cè)區(qū)中的各個(gè)站點(diǎn)后，地籍測(cè)繪人員需要在指定路線中設(shè)置站點(diǎn)標(biāo)號(hào)，從而保證測(cè)區(qū)站點(diǎn)之間的有效拼接[2]。由于三維激光掃描設(shè)備對(duì)測(cè)區(qū)站點(diǎn)的要求不高，地籍測(cè)繪人員可以結(jié)合測(cè)區(qū)地勢(shì)情況，在指定位置安裝三維激光掃描設(shè)備。一般情況下，地籍測(cè)繪人員選擇通風(fēng)質(zhì)量好、地勢(shì)比較高的測(cè)區(qū)進(jìn)行測(cè)量。

2.2 掃描測(cè)量

合理設(shè)置完三維激光掃描點(diǎn)后，地籍測(cè)繪人員需要進(jìn)行科學(xué)的掃描測(cè)量，并嚴(yán)格控制各個(gè)站點(diǎn)的掃描時(shí)間，測(cè)區(qū)站點(diǎn)的掃描時(shí)間為5min左右。掃描完畢后，地籍測(cè)繪人員要及時(shí)核對(duì)轉(zhuǎn)掃結(jié)果，并進(jìn)行妥善分析，針對(duì)轉(zhuǎn)掃不合理的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行二次測(cè)量，進(jìn)一步提升三維激光掃描數(shù)據(jù)的精確性。

對(duì)于地籍測(cè)繪人員來說，在轉(zhuǎn)掃的過程中，需要在指定位置安裝GPS信號(hào)接收器，并將各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄。為了保證地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，測(cè)繪人員需要不斷調(diào)整三維激光掃描設(shè)備的運(yùn)行方向，并詳細(xì)分析GPS信號(hào)，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到有效利用。在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)，地籍測(cè)繪人員需要準(zhǔn)確布置各個(gè)測(cè)繪站點(diǎn)，并將各項(xiàng)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄[3]。

為了保證各項(xiàng)地籍測(cè)繪信息的精確度，測(cè)繪人員要采取合理的作業(yè)方式，并科學(xué)運(yùn)用全站儀。在地籍測(cè)繪過程當(dāng)中，如果兩個(gè)測(cè)繪控制點(diǎn)的距離比較大，地籍測(cè)繪人員要對(duì)定位坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并將坐標(biāo)系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效拼接，保證地籍測(cè)繪信息得到更好的運(yùn)用。在數(shù)據(jù)拼接過程中，測(cè)繪人員可以將站點(diǎn)作為數(shù)據(jù)參照點(diǎn)，并結(jié)合相鄰站點(diǎn)的數(shù)據(jù)加載情況，進(jìn)行科學(xué)拼接。

除此之外，地籍測(cè)繪人員在實(shí)際測(cè)繪時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到障礙物，在一定程度上影響掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，地籍測(cè)繪人員要詳細(xì)了解該地區(qū)的地質(zhì)條件，并將各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確核對(duì)，做好相應(yīng)的拼接處理工作，有效提升三維激光掃描數(shù)據(jù)的利用率。例如，在某地區(qū)進(jìn)行三維激光掃描時(shí)，利用全站儀對(duì)三維激光掃描設(shè)備的作業(yè)區(qū)進(jìn)行合理的檢查，檢測(cè)出該地區(qū)的復(fù)測(cè)點(diǎn)共有2446個(gè)，復(fù)測(cè)坐標(biāo)的誤差為1.99cm，最大偏差達(dá)到9.9cm，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

2.3 數(shù)據(jù)處理

為了有效提升三維掃描數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，地籍測(cè)繪人員要將三維站點(diǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效拼接，由于各個(gè)站點(diǎn)的標(biāo)志不同，測(cè)繪人員可以結(jié)合三維激光掃描系統(tǒng)的運(yùn)行情況，合理確定站點(diǎn)的十字靶心，有效減少誤差，保證測(cè)量精確度。將各項(xiàng)測(cè)繪數(shù)據(jù)拼接完畢后，地籍測(cè)繪人員要結(jié)合作業(yè)底圖中的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效的檢查，減少拼接誤差[4]。

在某農(nóng)村地籍測(cè)繪中，采用三維激光掃描技術(shù)，能夠保證地籍測(cè)繪結(jié)果更加準(zhǔn)確，測(cè)繪人員需要按照以下公式，準(zhǔn)確計(jì)算物點(diǎn)點(diǎn)位差。

式中的X、Y均為點(diǎn)位坐標(biāo)。在計(jì)算的過程中，測(cè)繪人員通過收集大量的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，并計(jì)算點(diǎn)位中誤差，其計(jì)算結(jié)果如下：△≤5cm的有49個(gè)，占比為37.5%，6cm<△<10cm的有46個(gè)，占比為33.6%，10cm<△<16cm的有25個(gè)，占比為19%，△>16cm的有15個(gè)，占比為10.9%。

在處理三維掃描數(shù)據(jù)的過程當(dāng)中，地籍測(cè)繪人員要結(jié)合地籍信息管理系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，準(zhǔn)確輸入各項(xiàng)測(cè)繪信息。地籍信息管理系統(tǒng)主要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建的地理信息管理系統(tǒng)，通過合理運(yùn)用該系統(tǒng)，能夠保證地籍測(cè)繪信息的安全性，地籍測(cè)繪人員可以將各項(xiàng)信息與圖件傳輸?shù)皆撓到y(tǒng)內(nèi)部，并結(jié)合工作需要，進(jìn)行合理的檢索，保證地籍信息得到更好的管理。

3 結(jié)束語

綜上所述，在地籍測(cè)繪中，通過合理運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)，能夠保證地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)更加精確，有效提升地籍測(cè)繪數(shù)據(jù)的利用率。對(duì)于地籍測(cè)繪人員來講，要詳細(xì)了解三維激光掃描流程，從而保證三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中得到更好的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣明燦.三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中的綜合應(yīng)用[J].資源信息與工程，2017（06）：130～131.

[2]張 元，高 峰.三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中的綜合應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（08）：291.

[3]吳麗娜.三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪和工程測(cè)量中的綜合應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2016（22）：108+110.

[4]白成軍，吳 蔥，張 龍.全系列三維激光掃描技術(shù)在文物及考古測(cè)繪中的應(yīng)用[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015（05）：436～439.

收稿日期：2018-9-7

作者簡介：唐 劍（1986-），男，工程師，主要從事測(cè)繪工程工作。