工程测绘中激光雷达测绘技术的运用
激光雷达测绘技术的基本原理与操作流程

激光雷达测绘技术的基本原理与操作流程在如今科技飞速发展的时代,激光雷达测绘技术日益成为航空、地理、环境、建筑等领域重要的研究工具之一。
激光雷达测绘技术通过激光发射器发射激光束,利用激光脉冲的反射信号进行探测和测量,以获取地面或物体的三维信息。
本文将简要介绍激光雷达测绘技术的基本原理和操作流程。
一、基本原理激光雷达测绘技术的基本原理是利用激光器产生的激光束以及接收器接收激光束的反射信号来确定目标物体的位置和形状。
1. 发射激光束:激光雷达通过激光发射器产生的激光束进行测绘。
激光束具有高单色性、高方向性和高强度特点,能够较好地穿透大气层,在测绘中起到了关键作用。
2. 接收反射信号:激光束在与地面或物体接触时会产生反射信号。
接收器收集这些反射信号,并通过计算反射信号的强度、时间和方位等参数,进而得到目标物体的三维信息。
3. 数据处理:收集到的反射信号数据需要通过一系列的数据处理步骤进行分析和重构。
常见的处理包括:去除噪音、点云生成、三维坐标计算和数据可视化等。
二、操作流程激光雷达测绘技术的操作流程可以被大致分为以下几个步骤:数据采集准备、测量定位、数据处理和结果输出。
1. 数据采集准备:在进行激光雷达测绘之前,需要进行一系列的准备工作。
首先,需要选择适当的激光雷达设备,根据实际需求选择合适的激光发射器和接收器。
其次,需要确定测绘范围,包括测绘区域的大小和形状。
最后,还需要进行现场勘测,了解环境条件,确定观测点的位置和分布。
2. 测量定位:在数据采集阶段,操作人员需要使用激光雷达设备进行测量和定位。
操作人员将激光雷达设备安装在合适的位置,并根据预先设定的参数进行测量。
设备会通过激光束发送和接收反射信号,以获取目标物体的三维信息。
通过多次测量和定位,可以获得更加准确和丰富的数据。
3. 数据处理:在数据处理阶段,需要对采集到的反射信号数据进行处理和分析。
首先,需要去除噪音,消除不必要的信号干扰。
其次,可以通过计算反射信号的强度和时间,将数据转化为点云形式,获取目标物体的三维坐标。
机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用

机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用摘要:随着社会经济的欣欣向荣和我国城市建设快速发展,水利水电工程行业取得蓬勃发展。
机载激光雷达技术被我国逐渐引进并应用于水利水电测绘工程中。
该技术由于集成了GPS系统以及激光测距系统、INS系统,因而在地球空间信息的获取方面有良好的应用效果。
为提高水利水电工程测绘工作的质量与效率,当前应加强对各类先进测绘技术与产品的应用。
机载激光雷达技术的出现,能够在较短的时间内完成三维空间地理信息的采集,进而极大地提高了水利水电工程测绘工作的效率。
此外,在电力工程、交通运输行业以及国土资源调查等工作中,亦有该技术的应用。
关键词:机载;激光雷达技术;水利水电;测绘工程;应用引言机载激光雷达(LiDAR)测量技术集成定位、惯性导航、激光测距和摄影测量功能为一体,不仅具有航摄技术的优点,相比传统测绘,还有全天时作业、生产效率高、较大程度克服植被覆盖的影响、更好地实现勘测设计一体化等突出优势,被誉为遥感技术领域的一场革命,受到业界的广泛关注。
1机载激光雷达机载激光雷达是将激光雷达搭载在飞机上进行数据采集的。
机载平台包括无人机和有人驾驶的飞机,目前工程中应用较广泛的是无人机激光雷达测量系统,具有结构设计美观、集成化和自动化程度高、机身小巧易携带作业等优势,适合多种地形测绘、地籍测量项目。
机载激光雷达获取地面目标点三维地理信息数据具有快速、高精度、高密度、控制点少的特点。
该技术是对传统航空摄影测量技术很好的补充,在复杂地形测绘中具有独特的优势。
目前,机载激光雷达技术被广泛应用于林业、电力等领域,也逐渐在水利水电工程测绘应用中取得较理想的效果。
2机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用2.1控制点基站的布设机载激光雷达系统利用机载动态未知GPS数据与架设在地面已知基站的GPS数据构成的差分全球定位系统DGPS联合解算出其在任意时刻的空间三维坐标信息,然后将此信息与惯性测量单元IMU、激光测距数据组合,最终获取得到地面物体的三维坐标信息。
测绘技术在测量建筑高度中的应用解析

测绘技术在测量建筑高度中的应用解析近年来,随着技术的进步和测绘方法的不断创新,测绘技术在建筑领域中的应用逐渐受到人们的关注。
其中,测绘技术在测量建筑高度方面发挥着重要作用,为建筑工程的规划、设计和施工提供了有效的数据支持。
本文将对测绘技术在测量建筑高度中的应用进行解析。
一、无人机与激光雷达技术的应用近年来,无人机技术的快速发展为建筑高度的测量提供了新的思路和方法。
通过无人机搭载的摄像头,可以采集到建筑物的影像信息。
而借助激光雷达技术,可以获取建筑物的三维点云数据。
将这两种技术相结合,就可以实现对建筑物高度的准确测量。
无人机采集的影像数据可以通过图像处理算法进行分析,进而确定建筑物的轮廓线和关键特征点。
接着,借助激光雷达获取的点云数据,可以对建筑物的高度进行建模。
通过计算点云中建筑物底部和顶部特征点之间的距离,可以准确测量建筑物的高度,并生成高度等值线。
二、GPS定位与地形数字模型技术的应用除了无人机和激光雷达技术外,GPS定位与地形数字模型技术也是测量建筑物高度的重要手段。
通过安装在建筑物顶部的GPS接收器,可以获取建筑物所处位置的坐标信息。
同时,借助地形数字模型技术,可以建立真实地形的数字模型。
结合GPS定位和地形数字模型,可以通过数据处理和分析,得出建筑物顶部相对于地面的高度差。
进一步,通过测量建筑物底部至地面的垂直距离,就能够准确计算出建筑物的高度。
三、卫星测高技术的应用除了上述的无人机、激光雷达和GPS技术外,卫星测高技术也对测量建筑物高度具有重要作用。
通过卫星遥感技术,可以获取建筑物所在位置的高程数据。
而借助高程数据,可以计算出建筑物顶部相对于基准面的高度。
卫星测高技术的应用不受地理限制,可以实现对全球范围内建筑物高度的测量。
同时,借助卫星天线接收信号并实时传输数据,还可以提高测量的精度和实时性。
四、测绘技术在建筑高度测量中的问题与挑战尽管测绘技术在测量建筑高度中取得了显著进展,但仍然存在一些问题和挑战。
水利工程测绘中激光雷达技术的具体应用要点

水利工程测绘中激光雷达技术的具体应用要点2蒙自市鸿源土地事务有限公司,云南蒙自661100摘要:随着科学技术的发展和社会的进步,我国的水利工程测绘技术不断往科学化和信息化的方向发展,尤其是激光雷达等现代化高端技术的涌现,推动了我国测绘技术的不断发展和进步。
为了克服水利工程中大尺度地形地图测量中遇到的难题,采用激光雷达技术对采集数据进行分析,并对采集到的资料进行了归纳和总结,从而达到高精度采集和自动采集的要求。
与实际观测数据进行了比较,证明该方法能够较好地适应水利工程大尺度地图的测绘工作,较常规的手工和低空照相技术能够有效的改善效率和准确性。
文章对传统方法和激光雷达的优越性进行了简单的剖析,并对两者进行了对比,着重指出了在水利工程测绘中使用的激光雷达技术的一些特性,为其在实际中的推广和使用起到了一定的支撑作用。
关键词:水利工程;测绘技术;激光雷达激光雷达技术是二十世纪七十年代兴起的一门新技术。
它具有高精度、周期短、自主能力强等特点,是测绘工作在林业、电力、海岸线保护等方面的重要技术革新。
近几年,国内外许多专家和学者都在激光雷达技术方面做出了一些成果,GuarnieriA将激光激光技术和常规摄影技术相融合,建立了一个具有代表性的建筑的立体模型【1】;刘妍等将航空雷达技术用于点云的降噪,得到了高准确率的资料;刘怀彬等人在道路剖面上采用了激光雷达技术,提高了测量的精度;耿丽艳等在小尺度地图上运用了激光雷达技术,取得了良好的成果。
本文从工程实际出发,阐述了激光雷达的特性,希望为以后的水利工程测绘工作提供一定借鉴意义。
一、激光雷达技术基本概念激光雷达包括外收集,内加工两大流程,在此基础上,又将其分为数据预处理、质量检验、数据采集、飞行准备、大地测绘等多个部分,而在内部数据处理方面,则以结果精度检验、测绘产品生产、点云数据处理为重点。
1.前期准备主要内容为实地考察(确定降落地点)、航线设计规划、航程范围确定、已有测量资料。
水利工程机载激光雷达技术应用

关键词:水利工程;机载激光雷达技术;应用分析引言为提高水利工程测绘工作的质量与效率,当前应加强对各类先进测绘技术与产品的应用。
机载激光雷达技术的出现,能够在较短的时间内完成三维空间地理信息的采集,进而极大地提高了水利工程测绘工作的效率。
此外,在电力工程、交通运输行业以及国土资源调查等工作中,亦有该技术的应用。
1机载激光雷达技术的特点与应用领域分析1.1技术特点在应用机载激光雷达技术开展水利工程的测绘测量工作期间,由于全球定位系统可以实时的为测绘人员提供飞行装置的具体空间位置,所使用的激光扫描测距系统可以实时、准确的测量被测物体与飞行装置之间的相对位置。
另外,惯性导航系统可以实时显示飞行装置的姿态与轨迹等信息参数。
因而,通过上述三种系统的综合应用,可以实时、精确掌握地面物体的三维信息,进而为测绘工作提供更加全面的信息与参数。
其中,图1为机载激光雷达技术原理图。
相比于其他测绘技术与系统而言,机载激光雷达技术的特点与优势如下:①该技术的应用能够获取到更加清晰的影像资料与信息;由于该技术应用期间搭载了更加专业、先进的数码相机设备,因而在信息获取方面的能力更加强大;②该技术的应用能够获取到高密度三维点云。
在应用机载激光雷达技术开展测绘工作期间,由于用到了激光回波探测原理,因而与传统的航空测绘技术相比,该技术获取到高密度三维点云的能力显著提升;③自动化水平更高。
从最初的飞行装置设计,到后期的信息数据获取,再到信息数据的处理,全过程信息的处理都应用到自动化技术,因而效率与精确化程度非常高。
同时,由于GPS 技术的应用,可以实时显示出飞行装置的轨迹,从而避免漏拍等问题的发生;④该技术使用过程中的信息获取敏感性更高。
LIDAR系统能够穿透地表植被,从而获取到地面点数据,其敏感性更高;⑤生产周期短。
因为LIDAR系统能够直接获取到外方位元素,因而测绘过程中基本可以忽略地面控制点的影响。
同时,采用DEM与DOM的生产,因而成图效率能够提高40%左右。
使用激光雷达进行植被测绘与生态环境监测的技巧与方法

使用激光雷达进行植被测绘与生态环境监测的技巧与方法激光雷达作为一种先进的测绘与监测工具,在植被测绘和生态环境监测方面具有广泛的应用。
本文将介绍使用激光雷达进行植被测绘与生态环境监测时的技巧与方法。
一、激光雷达在植被测绘中的应用激光雷达通过发射激光束并测量其返回时间来获取地面、物体的三维坐标信息,因此在植被测绘方面具有诸多优势。
首先,激光雷达能够快速高效地获取植被的空间结构信息,包括高度、分布等。
其次,激光雷达可以获取高精度的地表高程数据,从而揭示植被覆盖的垂直分布特征。
此外,激光雷达还能够实现对不同植被类型的分类和识别,为植被研究提供了有力的数据支持。
在使用激光雷达进行植被测绘时,需要注意以下几点技巧与方法。
首先,合理选择激光雷达的参数设置。
激光雷达的参数设置直接影响到测绘结果的精度和效果,如激光的发射频率、波长等。
其次,合理布设激光雷达的采样点密度和采样范围。
采样点密度过低会导致测绘结果的不准确,而采样范围过大则会损失细节信息。
最后,进行有效的数据处理与分析。
对采集到的激光数据进行滤波、去噪、分类等处理,以获得更准确、可靠的植被测绘结果。
二、激光雷达在生态环境监测中的应用激光雷达在生态环境监测方面同样具有广阔应用前景。
例如,在森林生态环境监测中,激光雷达可以实现对森林高度、密度、覆盖度等参数的快速获取,并进一步分析森林的健康状况和生态系统功能。
此外,激光雷达还可以用于湿地监测、荒漠化控制等生态环境保护领域,在实现对生态环境变化的实时监测和精细分析方面具有独特优势。
在使用激光雷达进行生态环境监测时,需要注意以下几点技巧与方法。
首先,选择合适的激光雷达系统。
不同的生态环境监测任务对激光雷达系统的要求不同,如测距精度、测量范围、采样密度等。
其次,确定监测区域的采样密度和采样范围。
采样密度和采样范围应根据监测目标和实际情况进行合理设置,以保证监测结果的准确性和完整性。
最后,进行有效的数据处理与分析。
激光雷达获取的生态环境数据需要进行分类、模拟、分析等处理,以获得有关生态环境变化的全面、准确的信息。
利用激光雷达进行测绘的数据处理方法
利用激光雷达进行测绘的数据处理方法激光雷达是一种高精度的测量工具,可以快速获取目标表面的点云数据。
利用激光雷达进行测绘已经成为现代测绘技术的重要组成部分。
但是,激光雷达采集的原始数据是海量的点云数据,如何高效地处理这些数据,提取有用的信息是一个关键问题。
本文将介绍利用激光雷达进行测绘的数据处理方法。
一、激光雷达测绘的原理与应用激光雷达是通过发射激光脉冲并测量其反射时间来确定目标的位置和形状。
它具有高精度、高速度、非接触等优点,在地质勘探、城市规划、楼宇建模等领域有着广泛的应用。
激光雷达通过扫描场景,记录反射激光的时间和距离信息,将每个反射点的三维坐标记录下来,形成点云数据。
这些点云数据包含了丰富的地理信息,可以用来生成数字高程模型、获取地物表面的形状和纹理等。
二、激光雷达测绘数据的处理流程激光雷达测绘数据处理一般包括数据质量检查、噪声滤波、配准与配准精度评估、数据分割与分类、特征提取与识别等步骤。
1. 数据质量检查与噪声滤波首先,需要对原始数据进行质量检查,以排除采集时可能存在的异常数据。
例如,检查是否有丢失的点、杂散点等。
然后,对数据进行噪声滤波,去除无用的点。
常用的噪声滤波方法有统计滤波、均值滤波、中值滤波等。
2. 数据配准与配准精度评估将不同位置、不同时间采集的点云数据配准到同一坐标系,在数据配准过程中,需要选择合适的配准算法,并根据配准效果进行评估。
有些情况下,需要使用标定板、控制点等参考物体进行配准。
3. 数据分割与分类将点云数据根据地物特征进行分割与分类,可以通过区域生长算法、K-means算法等实现。
分割与分类的目的是将地物表面从点云数据中分离出来,并对其进行分类,如建筑物、道路、植被等。
4. 特征提取与识别特征提取与识别是激光雷达测绘中的重要任务,可以根据点云数据的几何、强度和反射率等信息,提取出不同地物的特征,并进行识别。
例如,可以提取房屋的屋顶平面、道路的中心线等。
特征提取与识别可以应用于城市规划、交通管理、环境监测等领域。
测绘技术中的激光雷达数据处理方法
测绘技术中的激光雷达数据处理方法激光雷达是一种常用于测绘和地图制作的先进技术。
它通过发射激光束并测量从目标物体反射回来的光信号来获取目标物体的几何和位置信息。
然而,获得的原始激光雷达数据通常是海量的、离散的点云数据,需要进行处理和分析才能得到有用的信息。
本文将介绍测绘技术中常用的激光雷达数据处理方法。
一、数据采集与预处理激光雷达数据的采集是整个测绘过程的第一步。
在进行数据采集时,需根据实际情况选择合适的仪器,并合理设置参数。
常见的激光雷达数据采集仪器有飞机载荷式、机载式、车载式和手持式等。
正确的仪器选择和参数设置有助于提高数据质量。
数据采集后,还需要进行预处理以去除采集中可能存在的噪声和异常点。
预处理的一项重要工作是对原始点云数据进行滤波。
常用的滤波方法有统计滤波、空间滤波和形态学滤波等。
通过滤波处理,可以减少数据中的离群点,并将点云数据转化为更加规则和均匀的形式。
二、点云数据配准点云配准是激光雷达数据处理的关键步骤之一。
由于激光雷达采集数据时通常以扫描方式进行,因此采集不同视角下的点云数据存在一定的重叠区域。
通过对这些重叠区域进行匹配,可以将多次扫描获得的点云数据融合为一个完整的三维模型。
点云配准方法有很多种,常用的包括基于特征点的方法和基于区域的方法。
前者通过提取点云中的特征点,并利用这些特征点之间的关系进行配准。
后者则是将点云切分为不同的区域,并在区域间进行匹配。
无论采用哪种方法,点云配准的目标都是实现点云数据的空间一致性和几何一致性。
三、点云数据分类与分割激光雷达采集的点云数据通常包含各种物体,如地面、建筑物、树木等。
为了从点云数据中提取有用信息,需要对其进行分类和分割。
分类是指将点云中的每一个点分到不同的类别中,如地面点和非地面点。
分割则是将点云数据切分为不同的部分,以便进一步分析和处理。
点云数据的分类与分割可以基于不同的属性进行,如点的坐标、强度、反射率等。
常用的方法有基于高度阈值的法线计算、基于形状的方法和基于机器学习的方法等。
几种测绘新技术在基础测绘中的应用
几种测绘新技术在基础测绘中的应用测绘是一门利用科学技术手段来测量、绘制地球表面信息的学科,是地理信息和地球空间信息科学的基础。
在基础测绘中,新技术的应用对于提高测绘的精度、效率和自动化程度起着重要的作用。
本文将介绍几种测绘新技术在基础测绘中的应用,包括激光雷达技术、多光谱成像技术、无人机测绘技术及全球定位系统(GPS)技术。
激光雷达技术是一种高新技术,被广泛应用于地理信息产业中。
在基础测绘中,激光雷达技术可以用于获取地表数据和地物高程信息。
激光雷达系统通过向地面发射激光束,并记录激光束被物体反射回来的时间,从而计算出物体的距离和位置信息。
激光雷达技术具有高度精度和快速获取数据的特点,能够高效地获取地形地貌数据、建筑物信息、植被高度等地表特征。
在基础测绘中,激光雷达技术可以用于数字高程模型(DEM)和数字地形模型(DTM)的生成,地下管线的三维扫描,城市建筑物的三维建模等方面,为测绘工作提供了强大的技术支持。
多光谱成像技术是一种通过获取地球表面不同波段的光谱信息来进行地物分类和识别的技术。
在基础测绘中,多光谱成像技术可以用于植被覆盖度、土地利用类型、水体分布等地表特征的提取和分析。
利用多光谱成像技术获取的地表数据,可以进行遥感影像处理和地物分类,得到精准的地图信息。
多光谱成像技术在基础测绘中的应用,可以帮助测绘人员快速准确地获取地表特征信息,为地图的制作和更新提供了重要的数据支持。
无人机测绘技术是指利用无人机进行空中摄影测量,获取地表影像和三维数据的技术。
相较于传统的有人航摄测量和地面测量方式,无人机测绘技术具有成本低、效率高、覆盖范围广等优势。
在基础测绘中,无人机可以搭载各种传感器,如全景相机、激光雷达、多光谱相机等,实现对地球表面的高精度获取和测量。
无人机测绘技术可以应用于地形地貌测量、灾害监测、城市规划、土地利用调查等领域,为测绘人员提供了一种灵活、高效的数据获取方式。
全球定位系统(GPS)技术是一种通过卫星信号进行位置测量和导航的技术。
水利工程激光雷达在水利工程中的关键应用技术
水利工程激光雷达在水利工程中的关键应用技术水利工程是指利用水资源的一种工程建设,主要涉及水库、水电站、水灾防治、水渠等领域。
在水利工程中,激光雷达技术的应用日益重要,对于工程设计和施工起到了关键作用。
首先,激光雷达技术在水利工程中的一个关键应用是地形测量。
水利工程的规划和设计需要精确的地形数据,传统的测量方法需要大量的人力、物力和时间成本。
然而,激光雷达技术以其高精度、高效率的特点,可以快速获取工程所需的地形数据。
激光雷达通过发射激光束并记录反射信号的时间和强度来测量地面的高程和形态,可以将地形数据以点云的形式呈现。
借助点云分析软件,可以对地形进行三维重建、剖面分析等,为水利工程的规划和设计提供可靠的数据支持。
其次,激光雷达技术在水利工程中的另一个关键应用是水体测量。
水库、河流等水体的水位和水深是水利工程设计和管理的重要参数,传统的测量方法不仅存在安全隐患,而且效率低下。
而激光雷达技术可以通过发射激光束并测量激光在水面上的反射时间来精确获取水体的水位和水深信息。
相较于传统测量方法,激光雷达技术操作简便、测量精度高,可以大大提高水利工程的测绘效率和数据准确性。
此外,激光雷达技术还可以在水利工程中用于监测和预警。
水利工程涉及到水资源、水环境等方面,需要对水体的变化进行实时监测和预警。
激光雷达技术可以在水利工程的关键部位安装激光雷达传感器,实时获取水体的水位、流速、水质等信息。
结合遥感图像和水文模型,可以对水体的演变趋势进行分析和预测。
这种实时监测和预警系统可以及时发现水利工程的异常情况,保障工程的安全运行。
除了上述几个关键应用,激光雷达技术还可以在水利工程中用于工程施工过程的监控和质量控制。
传统的施工监控需要大量的人力资源和时间,而且存在一定的盲区和误差。
而激光雷达技术可以通过实时扫描和测量,对施工现场进行三维建模和形变分析,及时发现施工过程中的问题和变化,保证施工质量和安全。
总之,激光雷达技术在水利工程中的关键应用,为工程的规划、施工、运营和管理提供了强有力的支持和保障。
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高新技术
2017年11期
︱1︱
工程测绘中激光雷达测绘技术的运用
刘璟博
郑州市规划勘测设计研究院,河南 郑州 450052
摘要:当今社会,科学技术正处在一个高速发展的阶段,大量的先进技术被广泛应用到各行各业中,成为了推动我国经济社会发展的
重要动力。随着工建行业的蓬勃发展,工程测绘技术也在不断地更新换代,越来越多的高新技术出现在了工程测绘工作过程中,其中就包
括了激光雷达技术。激光雷达测绘技术是一项由GPS技术和INS技术组成的尖端测绘技术手段,代表着最新的测绘科研技术成果,它的出
现,大大地提高了工程测绘工作的效率,收到了良好的效果。本文对激光雷达测绘技术的原理及技术类型进行了介绍,并详细分析了激光
雷达测绘技术在工程测绘过程中的应用情况,希望能够以此引起更多研究者对激光雷达测绘技术的重视。
关键词:工程测绘;激光雷达;技术
中图分类号:P237 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)11-0001-01
工程测绘是一项复杂而精密的工作,涉及到各个方面的技术手段,其中有很多的技术要点和难点,在工作的过程中也会碰到各种各样的问题。比如,在测绘的过程中对于点位的坐标要求务必精准,这样才能确保在具体施工的时候能够准确地找到点位,方便施工的正常进行。而激光雷达测绘技术的应用,可以借助GPS定位技术来准确地锁定空间位置,再通过现代信息技术来对文字信息进行处理,从而在系统中构建出一个空间位置的3D模型,从而使该位置以直观、立体、清晰的形态呈现在工作人员面前,明显提高了测绘的精确程度。因此,激光雷达测绘技术的应用,大大地推进了工程测绘技术的发展和进步。下面,笔者就对激光雷达测绘技术的原理以及在实际测绘工作中的具体应用情况进行了介绍。 1 激光雷达测绘技术 1.1 技术原理 激光雷达测绘技术的主要优势在于借助高科技手段进行精准的空间定位,获取到相关的数据和信息进行分析,然后将其应用到实际的施工过程中。GPS技术和INS技术是其主要的技术构成。由于该技术较为复杂精密,涉及到的技术范围较广,在具体应用的时候,可能还会碰到一些细节方面的问题,需要靠激光将印记留在物体上作为认证的标识。顾名思义,激光雷达测绘技术除了常规的测量手段和测量单位以外,激光也是进行测量的主要方式,两者同时作用,构成了激光雷达测绘技术,这也是激光雷达测绘技术能够提高精准度、减少误差的关键所在。事实上,激光测绘造成的误差往往极小,在实际的测绘工作中是可以忽略掉的。在对激光雷达测绘技术进行操作的过程中,首先要发出外发信号,令其到达物体表面,然后通过接收器来获取到相应的信号,再对收到的信号做出处理,从而计算出距离远近。由于使用了激光,光的速度极快,几乎是瞬息之间就会传回信号。这就大大地加快了收发信号的速度,从而降低了出现误差的几率。 1.2 技术分类 就原理而言,激光雷达很像微波雷达,两者共同的特点是以电磁波为载体,借助电磁波来进行信号的传递,然后以获取到的数据信息为依据,对要测绘的目标进行描述。不同点在于,激光雷达显然更为先进。GPS定位以及激光测量的使用,使得空间位置的确定和数据信息的传输误差大大减少,甚至可以忽略不计。从目前的情况来看,激光雷达测绘技术的类别划分如下:按照安装平台划分,有地面激光雷达测绘技术、舰载激光雷达测绘技术、机载激光雷达测绘技术等多个类别;按照功能来进行划分,有靶场、火控和导弹制导等多个类别。具体应用的时候,激光雷达测绘技术既能与其他技术配合使用,也能独立使用。不过在通常情况下,激光雷达测绘技术配合其他技术使用的情况较为常见。由于激光雷达测绘技术的操作复杂,难度较大,对于操作人员的要求也比较高,因此需要相关的工作人员注意加强自身的专业技术能力训练。 2 工程测绘中具体运用激光雷达测绘技术 2.1 基础测绘 基础测绘工作的重要性不言而喻。要做好基础测绘,需要获取大量而精确的3D数据信息。比如数字正射影像技术,就是基础测绘工作中一项重要的技术。通过它,可以对地形地貌进行微分纠正。然而要做到这一点,首先就要确保所获取到的地形地貌数据信息的全面性和准确性。如果数据信息不全面,势必会导致在此基础上进行的微分纠正不全面;数据信息不准确,对错误信息进行的微分纠正也必然还是错误的。要解决这个问题,就需要使用更加精密昂贵的设备以及更加专业尖端的人才,但这就增加了测绘的成本负担。可是如果有了激光雷达测绘技术,这个难题便可迎刃而解。用激光雷达测绘技术构建起来的3D模型对于现场数据信息的还原度较高,
误差极小,可以大大提高数字正射影像的工作效率,同时还能保证
精确程度,节省成本。激光点周围的云数据自身也有着较高的精确
度,它反映出的环境信息数据如果可以应用到实际测绘的过程中,
还可以进一步提高测绘精准程度。
2.2 精密工程
仅仅从名字就不难看出,精密工程对于测绘结果有着较为严格
的要求。精密工程的测绘工作同样需要先对测量目标进行采集,获
取目标的相关数据信息,然后以获取到的数据信息为依据来展开精
密工作。精密工程的范围很广,涉及到的工程类型也多种多样。从
考古作业到沉降测量,都属于精密工程的范畴。具体应用的时候,
应选择地面激光雷达技术,在通过GPS定位和激光测量获取到了地
形地貌的有关信息以后,可以构建起需要测量的建筑的3D模型,便
于有关人员以之作为参考来进行规划。如果是线路方面的精密工程,
比如说铁路路线的选择,可以使用机载激光雷达技术来作为精密施
工的助力。精密工程对于生产和生活的各个方面都有所涉及。因此,
将激光雷达测绘技术应用于精密工程之中,有着广阔的前景。
2.3 数字矿山
数字矿山是一个出现较晚的名词,从字面上来看,就是将数字
化应用于矿山管理之中,其意义在于实现矿山资源的合理开采和优
化利用,减少矿山施工开采对环境的污染,实现可持续发展。根据
目前的情况来看,我国的资源开采仍然存在着较大的问题,开采过
度和开采浪费的现象普遍存在,导致为数不少的矿产资源已经走向
枯竭。为了扭转这种不利的局面、减少污染和浪费,数字矿山应运
而生,而要实现矿山管理的数字化,同样需要借助于激光雷达测绘
技术。激光雷达测绘技术可以通过对矿山地形地貌信息的测绘,构
建3D矿山模型,为矿山的科学合理规划提供技术保证。此外,3D
矿山模型还可以在矿山出现突发性的事故时,以最快的速度找到爆
发点,节省了宝贵的时间,有助于及时采取措施,减少了事故损失,
是矿山事故风险控制的重要参考。
2.4 电力传输和管道分布
城市化速度的加快,对于我国的城市建筑产生了一定的影响。
随着越来越多的高层建筑拔地而起,城市建筑的分布情况以及建筑
系统内部的情况变得更加复杂了,这也加大了电力设备和管道的安
装难度。要确保电力设备能够正常发挥作用,管道的分布科学合理,
也要依靠激光雷达测绘技术。由于城市的地面情况比较复杂,障碍
物较多,在进行工程测绘的时候,会遇到方方面面的问题,给测绘
工作带来了极大的不便。而使用了机载激光雷达进行测绘,则可以
避开地面的干扰,直接在空中进行测绘工作,建立模型,再根据模
型来研究如何安装电力设备以及铺设管道,保证其科学性与合理性。
为了方便在测绘的过程中做出调整,可使用直升飞机装载激光雷达
进行测绘,避免因无法长期停留而造成测量结果的偏差。由此可见,
激光雷达测绘技术的出现,对于城市建设中的测绘工作来说同样有
着重要的意义。
3 结束语
科学技术的发展是推动社会进步的一大动力。激光雷达测绘技
术在实际工程测绘过程中的应用,不但解决了传统测绘技术存在的
诸多问题,也大大地提高了测绘工作的精准度和效率,而且对于测
绘行业的发展来说也是一个重大的突破。
参考文献:
[1]王国洲.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].通讯世界,2016,
(13):277-278.