探討地面三維激光掃描技術在道路工程測繪中的應用

孫彥澤

摘要：隨著時代與社會的不斷發(fā)展，國家對工程設施建設，尤其是對道路工程這方面的設施建設加大了相應的管理力度。而隨著信息與技術的不斷發(fā)展，“三維激光掃描技術”這一新型技術手段被更廣泛地應用于道路工程的測量工作之中。為更好地將這一技術手段應用于工程作業(yè)中，本文從明確技術使用特點與方式、合理將其應用于高速公路測繪、科學應用于山區(qū)道路的測繪這樣幾個方面進行了部分相關闡述。

關鍵詞：三維激光掃描技術;道路工程;應用探究

引言：

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，測繪技術也在不斷的更新變化當中，在近些年來三維的激光掃描技術已經成為了一項新興的技術，可以說是繼GPS技術以來的測繪領域當中的又一次技術革命，利用該技術可以對空間數(shù)據(jù)進行有效的捕獲，利用激光掃描測量的方式，也可以對其空間的信息數(shù)據(jù)進行了解，并且形成專業(yè)的影像數(shù)據(jù)，從而建立起地物地貌的三維模型圖，為我國的測繪領域提供了一種全新的技術手段。

1.地面三維激光掃描技術簡析

隨著上個世紀末期，科學技術突飛猛進的發(fā)展，一大批新型技術被開發(fā)出來，地面三維激光掃描技術（也被簡稱為實景復制技術）就是其中一項測繪領域的新型技術。實景復制技術是一種應用激光對所要測量的實物進行掃描，獲得所要測量實物的測量數(shù)據(jù)，建立所測量實物的三維數(shù)據(jù)的一種測繪技術。實景復制技術對實物進行測量不僅測量速度較快，測量精度高，測量數(shù)據(jù)全面完整，且具有與所測物體不進行接觸等優(yōu)點，而且所測的數(shù)據(jù)是實時動態(tài)的、具有準確的測量精度以及較高的測量自動化和數(shù)字化優(yōu)勢。自上個世紀末，實景復制技術被開發(fā)出來后已經被廣泛地應用于各種測繪項目，引領起一場關于測量技術的革命。地面實景復制技術對實物進行測量的原理是利用三維激光掃描儀所自帶的激光器發(fā)射激光測量使其感應到受測物體的距離，并測量出受測物體每個點位的距離，依此獲得受測物體的三維坐標。此外，實景復制技術還可以通過激光測距的原理獲得受測物體對激光的反射率等多種信息，這種前端測得的關于受測物體的各種信息數(shù)據(jù)，被自動傳輸?shù)饺S激光掃描儀器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，自動建立受測物體的模型數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和位置信息。相比較傳統(tǒng)的測繪技術僅僅獲取單一或者少量的關于受測物體的數(shù)據(jù)點的測量方式，實景復制技術具有可以獲得關于受測物體大量的（數(shù)以千萬計）數(shù)據(jù)點的優(yōu)勢。

2三維激光掃描技術在道路工程測量時應用的特點與方式

要將“三維激光掃描技術”更好地應用于工程測量工作之中，首先相關的工作人員應該對這一項技術的應用特點與應用的具體方式進行相關的了解。先從應用技術的特點來看，在進行道路的修建時，道路仍處于正常運營的狀態(tài)，道路上的車流量會很大，并且車速也比較快，而在這樣的情況下進行對道路的測量，其實是很困難的。如果工作人員在進行相應數(shù)據(jù)的測量時，仍利用原先傳統(tǒng)的定點測量方式，既會對正常的交通產生影響，同時還不能夠保證測量人員的人身安全，擁有極高的風險性。因此，相關工作人員就應該在測量工作的進程中，更多地去考慮這種新型的技術手段，進而完成測繪任務。

其次從具體的測量方式來看，相關工作人員可以嘗試在道路的兩側設置緊急停車帶設置檢測站，進而測量范圍內的所有目標，之后再利用軟件將所測數(shù)據(jù)進行有效地拼接，同時還要對道路旁相鄰位置的平面以及高度信息進行采集，以便后續(xù)可以描繪出更真實的三維地理景象。為確保三維激光掃描技術的準確性，相關工作人員還可以在道路環(huán)境較為簡單，即車流量小、附近周圍建筑也并不多的環(huán)境下，進行傳統(tǒng)定點的方式，再次進行相關測量，之后將兩者的結論進行系統(tǒng)化的對比，這樣就能夠更確保新型技術的準確性了。由此看來，將三維激光掃描技術更好應用于實踐的前提就是，相關工作人員要明確技術應用的全部特點和技術的具體操作方式。

3三維激光掃描技術應用于高速公路的測繪中

在工作人員對三維激光掃描技術擁有了一定的理論了解后，就要嘗試將其合理地應用于現(xiàn)實生活之中了。首先，可以將這一項技術應用于高速公路這樣的環(huán)境中，由于高速公路上的路徑較為單一、綿長，所以再這樣的道路上行駛的車輛其車速會更快，在不影響車流量的前提下會更難以開展相應的道路測量。因此，相關工作人員就可以將三維激光掃描技術更為合理地應用在此處。

應用這項技術進行測量，并非是指完全不需要躲避過往車輛，想要獲取更為準確的測量信息，工作者還需要選擇一處車流量相對較小的路徑，來布置設立測量的站點。如應急車道就是一個很好的選擇，工作人員可以嘗試將測量站點安置在此處，這樣就能夠有效地避免因為車輛多次與之相匯，而導致的不必要的資源損壞。在工作人員選擇好測量站點之后。就可以開展有效地數(shù)據(jù)測量了，測量出的結果還可以借助計算機網絡的技術，對測量出的結果進行篩選和掃描，進而可以利用所剩數(shù)據(jù)完成對高速道路整體情況的繪制。除此之外，還需注意的就是，在數(shù)據(jù)拼接的過程中，相關的工作人員一定要控制好拼接的誤差，從而保證測量結果的準確性。

4三維激光掃描技術應用于山區(qū)道路的測繪中

想要更好地發(fā)揮出三維激光掃描技術實效性，還可以利用科學的手段將其應用于山區(qū)道路的測量繪制工作之中。由于山區(qū)的地勢環(huán)境不如城市平坦，所處的環(huán)境也更為復雜，所以若要利用傳統(tǒng)的手段進行相關測量，不僅會使工作量激增，復雜的環(huán)境也會使工作難度加大。而為了更快速、便捷、安全地完成山區(qū)道路的測量工作，提高工作效率和質量，相應的工作人員就可以充分地將三維激光掃描技術科學地加以應用。如在盤山公路上進行測量時，就可以在明顯的道路轉彎處設置相應監(jiān)測點，這樣既能夠對道路走向進行測量，還能夠將附近的環(huán)境特點一并進行檢測，從而可以為后續(xù)的繪制工作打好基礎。

在山區(qū)道路上進行相應的數(shù)據(jù)測量，雖然可以幫助工作人員緩解部分壓力，但是由于這項技術被應用的時間還不夠長，技術上還有很大的發(fā)展空間，所以在進行測量時，還是會有一些不足之處。例如，由于信息技術發(fā)展還不夠全面，可能會導致其無法在特殊環(huán)境中進行精確的數(shù)據(jù)測量。為此，相關人員在進行山區(qū)道路的測繪時，若遇到大面積的森林內路段、過河路段等特殊環(huán)境，仍需要工作人員進行相應的實地考察和分析，繼而討論出是否應該利用這一新興技術進行道路測量。或者大家可以選擇將三維激光掃描技術應用在非特殊地段，而特殊地段的環(huán)境測量由專業(yè)的測量任務組內成員，利用傳統(tǒng)技術中的手段進行實地測量，之后再利用網絡信息技術將雙方的測量數(shù)據(jù)進行整合、拼接，最終形成一份更為完整且準確率更高的測量報告。這樣將傳統(tǒng)與現(xiàn)實、工具測量與技術測量同時相結合的方式，能夠有助于國家工程技術領域的進一步發(fā)展，而針對技術的不斷更新，還對現(xiàn)代社會的科學技術發(fā)展起著極其重要的作用。

結束語：

綜上所述，三維激光掃描技術的發(fā)展，較傳統(tǒng)測量方式相比，其安全性質更高，準確性更高，針對測量工作的完成效率與質量也更高，是突破傳統(tǒng)道路測量手段的一項重要技術革命，對于現(xiàn)代的工程技術領域以及現(xiàn)代道路設計方面都有著創(chuàng)新性的意義。為更好地發(fā)揮出三維激光掃描技術的效用，工作人員可以從明確技術應用的特點與方式;將技術合理應用于高速公路進行測量;將技術科學地應用于山區(qū)道路進行相應測量，這樣三個角度進行工作的實施，從而推動工程測繪行業(yè)得以快速發(fā)展。

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