建筑测绘中的地面激光扫描模式识别方法研究

李云涛

摘要：与西方国家相比，我国在建筑激光扫描测绘技术的研究上起步较晚，但发展十分迅速，经过10多年的技术攻关与实践发展，基于激光扫描技术测绘方法在我国建筑测绘工作中已经全面普及。相对传统测绘以及绘图工作，图纸质量、数据精度以及工作效率都有了显著的提升。同时在测绘工作中，激光扫描测绘方法人力成本较低，图纸精度受工作人员工作状态以及业务能力影响较小。在建筑工程中有着更为广阔的应用前景与发展空间。

关键词：工程测绘；激光扫描；研究

引言

激光扫描技术在工程测绘中的应用，效率高，成本低，劳动强度小，采集结果准确率高，是成熟的科技成果融入经济建设中的成功典型，彰显了科学技术是第一生产力。激光扫描技术虽然在数据采集方面高效精准，但是也需要工作人员具备扎实的技术应用本领，方可轻车熟路，实现工程测绘质量与效率的平衡。

1地面激光扫描模式概述

1.1地面激光扫描模式识别技术原理

地面激光扫描技术是技术激光的产生和发射装置完成对目标场景中各项3位数据进行测量和采集的技术，激光扫描技术可以对建筑物内部各项测绘数据信息进行准确测量和采集，从而向工程图纸的绘制人员提供更加高效精准的图纸绘制数据信息。根据我国建筑工程在测绘工作中的具体内容，主要分为2种应用方法，一是通过激光扫描装置完成对目标建筑各项数据的收集，并基于三维数据绘制平面图、剖面图。以及通过地面激光点云为基础的建筑工程平面度、立体图的半自动识别绘制。从建筑工程的实际测绘工作中来看，虽然前者在建筑测绘工作中，可以为建筑工程制图人员提供精准的数据支持，全面提升最终图纸的绘制质量，但从发展空间和应用前景角度来看后者仍是建筑测绘工作发展的主要方向。

1.2建筑测绘过程中地面激光扫描模式识别方法分析

1.2.1地面激光扫描相关数据为基础的平面图、立体图、剖面图具体测绘扫描模式分析

现代建筑工程对于工程用途的精度和绘制效率都有了更高的要求，测绘技术的发展受行业需求影响，现代测绘技术更重视测绘工作的精度以及工作效率，发展方向倾向于实践价值较高的准确反映地面上相应特征电以及界线现状的具体图形信息技术。建筑测绘所得的平面图、剖面图以及立体图对建筑工程的具体形态有着直接精确的展示作用，对建筑工程的质量有正相关的影响。而测绘数据是工程图纸的基础，基于激光扫描技术获得数据信息与传统测绘相比更加精准，对建筑工程图纸绘制工作有着非常的意义。

1.2.2以地面激光点云为基础的建筑工程平面图、立体图、剖面图半自动式具体测绘识别方法分析

基于地面激光点云技术为基础的半自动图纸绘制技术具有下述3种功能及特点，首先可以通过激光点云技术完成对目标建筑的正射深度的影像生成工作，随后通过对应的配套技术手段从正射深度影响中地图图纸绘制所需的现行特征，最后以线性特征为基础更加精确高效的完成平面图、剖面图以及立体图等工程图纸的绘制工作，实现了工程图纸的半自动化测绘工作，进一步减少了人为测绘工作内容，减少了图纸绘制工作中人为误差产生的可能。为工程图纸的测绘工作有效性打下坚实的基础。

2激光扫描技术优点以及缺点

2.1优点

2.1.1误差小

与以往的工程测量方法相比，通过地面三维激光扫描进行测量的最终数据更为精确，传统的工程测量方法，在实际操作的整个阶段中，不可避免的会由于一系列的人为因素而导致最终的数据精准度受到影响。然而地面三维激光技术在测量的过程中，测量仪器对准测量区域之后，仪器能够自动完成数据的处理，并按照具体的操作公式展开计算，防止由于人为因素而使得最终的数据精准度受到影响的情况出现，并且这项技术还能够进行数据的自动校验，同时使得结果更为精确可靠，所以通过地面三维激光扫描技术能够确保最终的数据结果更为精准可靠。

2.1.2扫描区域较广

与以往的测量技术综合对比来看，地面三维激光扫描技术在实际操作的整个阶段中，能够测量更为广阔的区域，而通过以往的测量方法则务必在人为操作的基础上来开展，并且测量的数据点也较少。地面三维激光扫描技术在测量的过程中，同时还可以有效的运用扫描仪来展开操作，并获取到具体的实验数据，从而在后续阶段能够对数据展开必要的处理，由此建立虚拟模型，并能够精准的展现出实际测量区域的真实地形特点。

2.2缺点

地面三维扫面技术不但具有较多的优点，并且也存在一系列的缺点。在实际测量的整个阶段中，应用该技术的整体成本耗费相对较多，由此务必需要及时更新各类扫描设备和应用软件，由此导致整体的成本耗费相对较多，而通过以往的测量方式则不会耗费较多的成本。另外，在应用地面三维激光扫描技术进行实际测量时务必应用一部分软件来一同操作，绝大多数情况下需要通过一系列软件来开展，若在实际测量的整个阶段中，软件无法正常运行，那么会对最终的数据结果造成影响，同时也会使得后续阶段的测量工作不能够合理开展。

3建筑工程测绘过程中地面激光扫描模式所产生的应用效能

工程测绘的实践角度出发，为快速精确的得到目标建筑实体的各项三维数据，应根据目标建筑实体特点以及测量环境制定具体得测量策略，同时要对测量扫描过程中可能产生的环境干扰以及技术误差做出充分预判和考虑。提高建筑测绘工作的整体精度和质量。综上所述基于激光扫描技术的建筑工程测绘方法在具体的测绘实施工作中存在如下技术难点，正是因为这些问题的出现，直接影响建筑测绘工作得效率以及质量，也加大了最终测绘结果的误差。对于上述问题应在技术工艺中引用和增加标靶定位系统以及匹配多站点云为基础的机动配准技术来完善测绘系统和工作流程，从而全面降低工作的时间成本，优化技术工艺流程，确保激光扫描建筑测绘方法保持较高效能。

4激光扫描应用过程中的注意事项

首先，工作人员在使用扫描仪的时候要注意让扫描距离要符合其技术要求，尽量在科学合理的范围来进行，这样才能保障测点数据采集的精准度符合三维效果图的绘制条件。

其次，三维激光扫描仪的技术设备型号主要是RIEGLVZ-1000，测点由于自身结构的影响，其工程坐标系和本身坐标系的变换机制是靠调整后视标靶里面的仪器设备完成，这样会导致扫描精度和后视点的实测精度因误差让测点的数据采集出现问题，导致最终结果与实际不符合。对此工作人员要首先确定扫描距离，保证标靶大小符合数据测量精确之要求，尽量规避人为操作带来的测绘问题。

第三，利用图形处理软件进行数据编辑工作时，要实现点云数据拼接零差错的同时，也要让邻站彼此间的扫描范围的重合率在规定的数值范围内，不能过大，因为会带来外业工作量，也不能过小，因为会对拼接精度造成重大的偏差。

第四，工作人员要具备专业的三维激光扫描技术的数据采集、储存、编辑和基于此的图形绘制、调整能力，对硬件设备与软件系统，人工处理与智能方法要熟练掌握，方能应对其中各种突发问题和技术难题。

5结语

总之，科学技术是第一生产力，三维激光扫描技术应用广泛，前景广阔，能够为中国工程测绘事业带来前所未有的大变革，应该通过政策鼓励，资金支持和社会资源的引导，对该技术进行普遍性地推广。

参考文献：

[1]付海军.地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用[J].智能城市，2017（3）：111+137.

[2]蒋明灿.三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用[J].资源信息与工程，2017，32（6）：130-131.