工程測量中地面三維激光掃描技術應用的研究

何永中

四川水利職業技術學院 四川 成都 611231

地面三維激光掃描技術數碼相機與掃描儀旋轉平臺等的結合體，整合了多種空間信息數據獲得技術，掃描儀發射器沿二極管發出脈沖信號，由探測器收集反饋脈沖信號，實現測量數據收集處理。該技術運用了激光測距原理，實現了電子產業與激光測距技術的有機結合，在測量精確度等方面的優勢，都是傳統掃描測量技術不能比擬的。適用于工程項目規劃建設以及后期管理運營等的測量工作，要求測量人員明確掌握應用要點，確保數據精準性。

一、地形圖測繪應用

地形圖測繪工作展開，常受地形地貌等因素影響，尤其斷壁懸臂區域無法展開全面測繪。運用激光掃描技術通過點云數據處理，能夠全方位獲得地理面貌特征，確保了地形圖測繪工作質量與效率。尤其是在地物圖測繪工作中，利用相關軟件處理點云數據后，以規范各式輸出獲得的房屋角點，導入至大比例測圖軟件中即可完成。形成等高線時需利用平均面迭代法，人為消除非地貌信息的數據。需要消除大密度地貌點云數據點位時，會由于布局不均導致三角網呈不規則狀；對此，需自動抽稀地貌點云數據，并將處理后的數據導入至大比例尺軟件中自動處理生成等高線，以精確并全面的呈現地貌細節。面對等高線不平整等情況，還需通過編輯處理其他地物與等高線的關系，確保等高線圖形與地物圖形重合，人工修正點云數據，最終完成地形圖。測繪工作。

二、土方量計算中應用

利用全站儀等儀器處理土方量計算工作復雜且繁瑣，無法確保計算結果的準確性。地面三維激光掃描技術處理流程簡單且精確度高，在實踐操作中，需合理運用三維點云數據，確保較高采集密度，通過分析處理后獲得土方量計算結果。地面三維激光掃描技術的應用主要體現在以下幾方面；一是在構建基準面時，應當詳細分析點云數據，并通過結果轉換使其在坐標中充分表現，重點關注邊界點與高程等數據信息，確保計算結果真實完整。二是通過平均面迭代法剔除植被覆蓋區域等地物，以排除因素影響。三是利用數據信息設立數字高程模型，強化填挖土方量計算的直觀性與科學性[1]。

三、道路竣工測量中應用

竣工測量工作意義重大，也是工程項目建設必不可少的環節。在實踐操作中需要運用現代工程測量技術獲取縱橫斷面與項目樣圖。地面三維激光掃描技術在道路竣工測量中的應用相對簡單，只要通過處理點云數據信息與坐標系轉換即可，測距誤差為±1mm，測角精度達到19arcsec，工作溫度范圍為-20℃至55°C，具備高度傳感器與雙軸補償器等多傳感器，外業工作強度降低，測量工作效率與自動化水平、應用效益不斷提高。分析點云數據信息后，實時提取數據信息設立三維坐標系，即可完成等高線與道路樣圖、縱橫斷的測繪工作。

四、三維建模中應用

工程測量對三維建模提出了精細化與可視化等要求，尤其是大型工程項目對三維建模的精確度要求更高。利用地面三維激光掃描技術能夠獲得大量點云數據信息，較高數據密度也確保了三維模型設立的精確度與可用性，尤其是在細節呈現方面，技術應用價值更加明顯。地面三維激光掃描技術的應用主要通過點云數據設立三角網模型，控制點云數據疏密度，可確保模型與測量要求的符合度。尤其是3dmax對點云數據運用對規則形體剖面圖的呈現，應用價值更佳突出。利用地面三維激光掃描技術建模時，為突出三維建模的直觀性與美觀性，還需處理紋理映射等方面的問題。點云模型化的后續應用軟件開發，滿足了三維點云物件化操作要求，實現了三維激光資料功效最大程度發揮。常用軟件會為模型化提供圓錐與圓柱等模型原件，應當加強模型元件庫的設立，以滿足實際狀況要求。模型化能夠將點云蘊含的隱性空間資訊顯性化，并以向量式資料對幾何外形進行描述。可以通過透視方式對三維空間資訊進行瀏覽，結合掃描時的光學影像，即可完成虛擬實境景觀設計[2-3]。

總結

現代工程測量技術方法多樣化，而地面三維激光掃描技術能夠通過非接觸式測量復雜低質情況，在測量質量與效率等方面優于傳統測量技術適用工程測量類型范圍廣。但地面三維激光掃描技術應用仍存在諸多問題，包括應用成本高等，直接限制了技術推廣與普及，尤其是中小型企業應用率低；對此還需加強研究力度，確保其作用價值最大程度發揮，以推動工程建設行業現代化發展。