地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用

曹琢

摘 ?要：隨著近幾年我國社會發(fā)展速度的不斷加快，人們對工程測量的要求也在不斷提高，相關要想提高工程測量的精準度，就要加大對地面三維激光掃面技術應用的重視，工程測量的效率才能得到提高，工程測量工作的整體水平才能達到相關要求的標準。本文就地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用進行研究，希望能夠在一定程度上提高地面三維激光掃描技術的應用范圍。

關鍵詞：地面三維激光掃描儀;掃描儀技術;工程測量

隨著近幾年我國科技發(fā)展水平的不斷提升，這種情況在一定程度上推動了我國工程項目的發(fā)展。在進行工程測量的過程中，相關人員要加大對測量方法的重視度，結合先進的地面三維激光掃描技術對工程測量技術進行創(chuàng)新，工程施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率才能得到降低。在各種工程測量的過程中，都能看到地面三維激光掃描技術的身影，其能夠有效提高數(shù)據(jù)測量的效率，工程施工的水平才能得到有效的提升。

1 三維激光掃描技術概述

三維激光掃描儀的應用主要是運用三維激光掃描儀技術，且是新時代的發(fā)展產(chǎn)物，起源于國外。三維激光掃描儀的運用原理，主要是通過儀器設備對測量區(qū)域進行掃描，以激光測距的原理為測量基礎，同時運用掃描鏡以及伺服馬達設備進行掃描，進而按照流程對掃描結果進行采集，收集掃描區(qū)域的三維坐標以及紋理信息，將所掃描區(qū)域展現(xiàn)出直觀的三維圖像。

在技術工程測量過程中，主要應用的是地面激光掃描技術，其操作流程較為簡單，借助水平與垂直的全自動高精度進行掃描，在進行科學的計算方法，確定出精準的三維坐標。

2 三維激光掃描技術優(yōu)點以及缺點

2.1 優(yōu)點

2.1.1 誤差小

地面三維激光掃描技術本身就有著精準度非常高的特點，在進行工程測量的過程中，相關人員要不斷加大對地面三維激光掃描技術應用的重視，工程測量過程中出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象才能得到減少，工程施工的效果才能得到有效的提高。相關比較與傳統(tǒng)的測量方法而言，地面三維激光技術在對數(shù)據(jù)進行測量的過程中，能夠?qū)π枰M行測量區(qū)域的數(shù)據(jù)進行自動讀取，并且還能對數(shù)據(jù)進行科學、合理的計算，有效減少傳統(tǒng)工程測量過程中出現(xiàn)的誤差。三維激光掃描技術在進行應用的過程中，能夠?qū)ζ涞臏y量數(shù)據(jù)進行科學的校正，并且在校正的過程中還能有效提高工程測量結果的精準度。

2.1.2 掃描區(qū)域較廣

地面三維激光掃描技術能夠進一步擴大工程測量的范圍，其在進行測量的過程中不需要人為對數(shù)據(jù)點進行測量，豈能夠測量到的數(shù)據(jù)也非常多。因此在進行工程測量的過程中，相關人員可以借助掃描儀對其進行掃描，對相應的數(shù)據(jù)點進行快速的數(shù)據(jù)獲取，并且在獲取數(shù)據(jù)的第一時間，還能對數(shù)據(jù)進行科學、合理的分析，利用這些數(shù)據(jù)形成一個科學的三維虛擬模型，其能夠?qū)ο鄳臄?shù)據(jù)信息進行科學的展示，提高相關數(shù)據(jù)的直觀性，工程測量數(shù)據(jù)才能給人們提供更廣泛的應用。

2.2 缺點

地面三維激光掃描技術雖然有著非常大的優(yōu)點，但是其在進行應用的過程中仍舊存在很多局限性，在應用的過程中使用者必須要實時對地面三維激光掃描技術、軟件、設備等進行更新，這種情況在一定程度上提高了三維激光掃描槍的成本。其在進行應用的過程中，對相關軟件的依賴度非常高，其對數(shù)據(jù)進行測量的過程中，很多操作都是借助軟件完成的，一旦其在應用過程中軟件出現(xiàn)問題的話，工程測量的結果就會受到非常大的影響，甚至嚴重的還會導致工程測量出現(xiàn)無法進行正常作業(yè)的情況。

3 三維激光掃描技術在工程測量中的應用

3.1 測量與繪制地形圖應用

在對工程測量區(qū)域進行地形土繪制和測量的過程中，測量人員可以采用普通測量的方式對其進行測量。在實際測量的過程中有很多區(qū)域是無法采用普通測量方法對其進行測量的，因此相關人員在進行測量的過程中可以采用三維激光掃描的方法對其進行測量，在進行測量的過程中相關人員可以采用云數(shù)據(jù)技術的方式對其進行測量。在對測量區(qū)域進行測量的過程中，相關人員要加大對地貌、地形獲取的重視度，并且在進行測量的過程中還要對測量數(shù)據(jù)進行科學的處理，形成符合工程施工需求的測量地形圖。

3.2 測量區(qū)域土方量的計算應用

在傳統(tǒng)的工程測量過程中，工作人員在進行土方量測量的過程中，需要通過借助水準儀等基礎設備進行測量，進而獲取三維坐標，并結合TIN對測量數(shù)據(jù)進行計算。但是傳統(tǒng)的測量過程中，存在著一定的缺點，如在進行野外測量的過程中，由于野外地形較為復雜，工作人員在獲取特征點時，就需要收集大量分布不均勻的數(shù)據(jù)點，因而導致測量工作人員工作強度加大，并對最終測量結果的準確度產(chǎn)生一定的影響。在對土方量進行測量的過程中，應用地面三維激光掃描技術，一定程度上可以提高測量的工作效率，減少測量人員的工作強度，從而提高最終測量結果的準確性。

3.3 道路高程的測量應用

工程測量過程中，還包括對道路進行測量，在對道路測量的過程中，核心任務就是對道路的樣圖以及縱橫斷情況進行測量。在應用傳統(tǒng)測量技術進行測量時，測量人員通常借助水準儀對道路高程進行測量，因此，導致測量人員測量任務加重，并在對測量數(shù)據(jù)進行計算的過程中，需要大量的人員進行作業(yè)。相比于傳統(tǒng)的測量技術，地面三維激光掃描技術在測量的過程中，一定程度上能夠減輕測量人員的工作量，從而提高了測量的工作效率。地面三維激光掃描技術在測量道路高程的過程中，首先需要根據(jù)云數(shù)據(jù)技術，對坐標系進行科學合理的轉換，然后根據(jù)測量的實際需求，通過點云數(shù)據(jù)對特征點進行獲取，從而形成三維坐標，并且在對數(shù)據(jù)點進行獲取的過程中，需要注意間隔一定的距離，對數(shù)據(jù)點獲取結束之后，應用軟件對其進行處理，最終完成道路高程的測量與繪制。

3.4 其他應用

因地面三維激光掃描技術精準度較高，所以，在對文物進行保護的工作過程中，就廣泛應用地面三維激光掃描技術，在對文物進行掃描的過程中，可以對文物進行零接觸，并快速進行掃描，不僅對文物進行保護，還能夠提高工作效率，并保證掃描結果具有較高精度，進而直觀的將文物通過三維模型進行展現(xiàn)。

4 結束語

通過上述文章，我們可以知道地面三維激光掃描技術不僅擴大工程測量的范圍，還能提高其測量的精準度。在對文物進行保護和工程測量過程中，地面三維激光技術都得到了非常廣泛的應用。要想充分發(fā)揮出地面三維激光掃描技術的優(yōu)勢，相關人員就要不斷加大對其資金投入的重視度，加大對其資金投入的重視度，工程測量人員的工作才能得到簡化，工程測量相關數(shù)據(jù)的測量質(zhì)量和精準度才能得到提升。

參考文獻

[1]樊穎，劉躍.地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用[J].科學技術創(chuàng)新，2017（20）：76-77.

[2]劉新洪.淺談地面三維激光掃描技術在市政工程測量中的應用[J].信息化建設，2016（4）.

[3]王水明.地面三維激光掃描技術在工程測繪中的應用[J].四川水泥，2017（1）.

[4]姜林.工程測量中地面三維激光掃描技術的應用[J].四川水泥，2018（4）.