論三維激光掃描技術在地質測繪中的應用

薛 懋，王 霄

（國網浙江省電力有限公司緊水灘水力發電廠，浙江 麗水 323000）

傳統的地質測繪技術不但需要大量地人力，而且工程任務量繁重，也不能保證數據的準確度[1]。在這樣的形式下，一種新型技術，三維激光掃描技術被應用于地質測繪中，不僅可以實現數據的快速收集，還保證了其準確性。能夠將地質測繪中的問題有效解決，使我國地質測繪的工作效率有所提升。

1 作業流程

1.1 數據采集

在地質測繪工作中，運用三維激光掃描技術采集相關數據，其目的是對勘測區的真實狀況信息有一定掌握，比如說掃描儀的相關數據與標靶方位等信息。為了讓采集到的數據準確性能夠有所保證，通常選取的勘測區站點都相對較少。這樣就能夠避免處理原始數據的過程，減少麻煩的產生[2]。為了能夠有效匹配后面的數據，可以借助于點云數據的作用，獲得相關的信息數據，同時對數據進行處理。在選取采樣標準的時候，一定要嚴格根據標準的比例尺規格進行。

1.2 數據預處理

在預處理數據線的過程中，能夠將激光雷達點云數據運用其中，利用消除和分隔噪聲、變換坐標、匹配圖像以及點石匹配的方式進行處置。嚴加匹配來自不同站點的數據信息，同時對這些信息進行處理，將其統一到一個坐標系之中。另外，還要做好定量分析與目標構模的工作。其中匹配方式是在定位系統的作用下，從不同的掃描點獲取詳細地數據信息，把點云數據信息放置其中[1]，進行相應地匹配，從而獲取詳細的地質信息。同時分析處理遙感數據信息，在相應的標準下，運用地形采樣來消除噪音。

1.3 地面物體的提取與繪制

可以提取地面的物體，匹配相應的點云數據。也能夠利用激光掃描的方式，收集與處理掃描結果，同時通過對有關軟件的利用，將地質特點繪制出來。將其轉換為相應格式，存儲起來，同時導進相應地軟件執行繪圖工作[3]。

1.4 生成等高線

由于三維掃描技術無法獲得具體的地面信息，同時由于三維掃描技術有相對較大的掃描密度，在測繪地形的時候，會因為點位密度過大造成不均勻分布的情況。如果運用這種技術掃描等值線，會造成等高線對信息的獲取變得混亂。所以，在對這種技術進行運用的時候，需要將地形相關干擾因素排除，結合測繪技術的相應精度標準做出一定改動，利用處理之后的信息數據，運用相應地軟件將等高線生成，從而實現地質的測繪。

1.5 編輯地形圖

在編輯地形圖的時候，能夠將地面物體圖形與等高線圖形進行匹配，這樣有利于編輯動作的開展。但是由于刪除其中一些地形圖數據后，會導致等高線出現缺失的情況，這樣會對編輯工作造成一定影響。如果出現編輯工作不夠完整的狀況，就需要通過手動的方式進行修改，結合相關資料進行考慮，加進部分反饋的真實數據，編輯相關地形圖。同時可以運用一些軟件，進行相關的地形圖編輯工作，并對其進行完善，這樣能夠使地形圖的完整與準確得到保障，完善了相應的測繪工作[4]。

2 三維激光掃描技術在地質測繪中的應用

2.1 車載激光掃描系統

在地質測繪中，車載激光掃描系統具有十分重要地作用。在當前的地質測繪工作中，能夠將三維激光掃描系統和車載移動測量系統聯合使用，這樣可以讓它們的功能更加強大，使地質測繪工作效率得到很大程度提升。為了可以更快地將數據信息收集起來，人們在車載移動設施內加入精確地數據信息，這種設施具有很好地掃描效果，并且得到了大家的一致認可。

通常情況下，越野車是車載系統的前身車型[2]，將激光掃描設備與攝像系統安裝在上面，就構成了全新的掃描系統。因為選取的地點不同，其實際高度也會不一樣。因此，在準備測量的時候，需要將掃描設施的實際高度進行調整。利用固定的升降裝備對掃描設施的高度進行調整，為了使測量準確度得到保證，需要將一些檢查點設立在掃描點的附近。通過對車輛自身定位系統的利用，將其地理坐標確立下來，通過這樣的方式，可以很大程度地減少工作時間。在現實運用中，因為測量車輛具有很大的體積，這就造成了在進行信息收集的時候，產生測量盲區，基于這種情形，需要對其距離進行相應設定。在采集數據的時候，能夠運用數碼照片同步的技術，對照片的透明度進行調節，對模型的構建進行約束[5]。在進行實際測量的時候，需要通過人為的方式使測量的精確程度得到保障。在部分數據比較集中的區域，可以運用系統自動處理的方式。如果測量中出現了一些誤差，就需要研究人員對其掃描，將結果同自動處理的數據比較，最終將精確數據確立下來。

2.2 3D激光掃描儀

3D掃描儀具有激光測量距離的功能，由于掃描棱鏡是其內部設施，所以不需要反射棱鏡就可以實現對掃描點三維坐標的精確測量，而且它還具有非常高的掃描速度[6]。3D激光掃描儀的特點是具有很高的分辨率、具有很快的數據采集速度以及能夠實現非接觸的測量方式，這樣的特點使其能夠全方位并且精確地獲取數據信息。

2.3 獲取海量數據

在測繪領域中，三維激光掃描技術是一種全新的技術，它能夠快速且全面地將三維數據信息獲取。通過自身信息處理系統的優勢，能夠獲得精確地數據信息，和普通掃描儀比較，三維激光掃描儀的優點十分顯著，不但獲取數據的精度高，而且具有很快的數據處理速度，同時掃描環境對其的影響也比較小。將三維激光掃描技術運用于地質測繪工作中，能夠采集很多地數據信息，將現實的地理方位和一些其它信息真正地反映出來。當前來看，在測繪領域中，三維激光掃描技術是最準確的一種技術，并且具有龐大地信息系統[7]。

3 結語

在國內，三維激光掃描技術已經被普遍地應用，在三維建模、城市測繪方面都起到了比較主要地作用，方便了人們的生產及生活活動。這種技術不但可以節約勞動力，還能夠保證數據的精確程度。在今后，我們要更加廣泛應用這種技術，讓其更好地在地質測繪工作中發揮應有的作用。