工程测量中地面三维激光扫描技术运用分析

郑丽丽

摘要：在工程测量中使用传统的方式不仅会降低测量工作效率，而且还会降低测量的准确度。随着科学技术的不断发展，地面三维激光扫描技术属于一种新型测量方式，已经在不同测量领域中发挥重要作用，具有测量速度快、精准度高、操作方式等优势，于是文章将其运用到工程测量中进行分析，目的在于促进我国工程测量的发展，增加其精确度和效率。总之，地面三维激光扫描技术性能优异、功能强大，能够在工程测量中发挥重要作用。

关键词：工程测量；地面三维；激光扫描；运用

如今工程测量如果还是用传统的测绘方式将会很难得到更加精准的模型，而且效率还很低，所以文章将地面三维激光扫描技术应用于工程测量中，并且分析在工程测量的不同方面进行使用，目的在于提高工程测量的工作效率和准确度，从而促进我国工程测量的发展。

1地面三维激光扫描技术的优点和缺点

1.1地面三维激光扫描技术的优点

其一，应用地面三维激光扫描技术进行工程测量具有较高的精确度。设备自动化运行，可以自行读数，计算工作要按照程序进行，而且具有自动校正功能。

其二，应用地面三维激光扫描技术进行工程测量可以扫描更广泛的信息，很快地获得大量的数据信息，传输到后台的系统中就可以对数据信息自动处理，将三维的虚拟模型建立起来。

其三，应用地面三维激光扫描技术进行工程测量可以提高数据信息处理质量和效率。应用地面三维激光扫描技术对大量的信息进行存储，经过处理之后，如果有问题，就能够显示出来。工作人员发现问题后，可及时核查，及时采取措施解决。该技术具有强大的数据处理功能，将所收集的数据信息汇总、分类、分析之后，在虚拟空间中建立三维模型，使得工程测量的结果直观呈现。

1.2地面三维激光扫描技术的缺点

地面三维激光扫描技术作为新的测量技术，虽然具备优点，在具体的应用领域中也会暴露一些不足，即使用不当，就会影响测量的效果。该技术与传统的测量技术相比较，使用方便，测量结果的精确度比较高，但是，由于测量中需要运行软件，使用技术先进的设备，因此需要投入的资金量比较大。该技术对软件有一定的依赖性，很多的技术功能发挥都需要运行相应的软件来完成，如果软件存在问题，工程测量工作就难以顺利展开。

即便如此，地面三维激光扫描技术在工程测量领域依然很受欢迎。对于影响该技术的各种因素就需要采取必要的预防措施，发挥其优点，规避其短处，从应用的角度出发对技术进行完善，提高其应用价值。

2三维激光扫描技术在工程测量中的应用

2.1地形图测绘中的应用

由于我国地形复杂，存在断臂或者悬崖等区域很难通过常规测绘方式获取，于是可以通过使用固定式三维激光扫描技术对复杂地形进行测绘。使用该方式对地形图进行测绘的主要过程为首先在点云数据处理的基础之上，然后获取相关要素的特征点，最后对这些特征点进行编辑，就能够得到地形图，其具体流程如下：

1）特征点提取和绘制。特征点提取就是将地面的特殊物体进行提取，其中需要使用到地面三维激光扫描技术中的数据处理部分，通过人工提取电线杆中心点、建筑物角点等位置，然后将获取的特征点安装相关的格式进行传输，目的在于将其传到大比例尺数字测图软件中，于是可以通过该软件进行地物测绘。

2）等高线生成。完成地物测绘之后，其中会存在某些不满足要求的地物或者植被等，所以需要将这部分的点云数据进行清除，这种清除方式最好是将人工和自动相结合进行使用，能够增加准确度，图1即为非地貌数据剔除图。在数据剔除过程中可以使用平均面迭代法，使用该方式的主要操作流程为首先将非常明显的非地貌数据进行删除，剩下的数据就比较难以观察，所以将所有数据平均面进行计算，然后将距离该平均面比较远的数据进行删除，此时还不足以删除所有的非地貌数据，需要对其进行迭代，一般情况下需要迭代5～6次，才能够获得精确度比较高的地貌数据。

图1非地貌数据剔除

通过上述操作之后，会存在点位分布不均匀、点位密度比较大的缺陷，所以就会造成等值线效果比较差。所以还需要对点云数据进行处理，使其满足地形测绘的要求，使用的方式为自动抽稀。然后再将相关数据传输到软件中从而自动生成等高线，通过2种方式获取的等高线图可知，使用三维激光扫描技术得到的等高线具有更好的表现效果，其可靠度和精确度都有所提高，当然反应实际地形将会更加准确。

3）编辑成图。上述步骤获得的等高线会存在局部缺失、不光滑、扭曲等现象，所以需要进行编辑成图处理。其操作方式就是将等高线图和地物图形进行叠加，然后发现其中存在的不足现象，然后对相关的数据进行调整和编辑，然后在图中标上标志，对图形进行整饰即可。

在地形图测绘中使用地面三维激光扫描技术能够获得精度更高的地貌特征，而且还可以降低采集数据的工作强度。

2.2土方量计算中的应用

土方量的测量需要使用到不同的仪器，比如水准仪和全站仪等获取土方量的相关测量数据，然后测绘特征点三维坐标，最后通过三维坐标建立TIN得到土方，这种方式获取土方量存在很多缺点，比如工作量大、精度较低，所以将地面三维激光扫描技术应用到土方量的计算中，能够比较快速的采集到相关数据，然后测绘三维坐标，得到精度比较高的土方量。

2.3道路竣工测量中的应用

道路作为重要的基础设施，竣工时需要进行测量工作，而其中最重要的就是得到道路的纵横断和样图。使用传统的测量方式不仅测量精度和效率不高，而且还存在较大的工作量。如果将地面三维激光扫描技术应用其中，直接通过激光进行扫描即可得到纵横断和样图，使用这种测量方式的工作效率相比于传统测量方式效率提高了4倍，而且还提高了测绘的精确度。

2.4三维建模中的应用

我国属于四大古国之一，存在比较多的古建筑，并且对这些古建筑的保护非常重要。地面三维激光扫描技术能够构建精细化的三维模型，能够在不接触古建筑的情况下获取相关数据，从而构建三维模型，将古建筑的细节特征测绘出来，对文物保护工作有着重要作用。

3结语

三维激光扫描技术属于当前非常先进的技术之一，能够在测量领域中发挥重要作用，并且在工程测量中具有很好的应用前景。但是在工程测量重视会用该技术还是会存在一定的缺陷，因为该技术的发展比较短，如今的售卖价格还比较昂贵；还有就是扫描仪的校正体系不够完善；对相关的处理软硬件要求比较高等。但是随着时间的发展，人类将对地面三维激光扫描技术进行深入研究，其性能将会变得更加完善，构造成本也会更加便宜，在工程测量中将会有更好的使用效果。

参考文献

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