浅析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

谢,军

摘要：激光雷达是现代科技的产物，而且随着科技的发展，也变得日益成熟起来，如今这项技术的应用是相当广泛的。比如说进行空间三维信息的收集，就非常的便捷。目前来说，国内对于激光雷达技术的应用通常是用于测量比较精密的工程，获取精确的数据以后进行高程模型的构建。如今激光雷达技术的应用范围越来越大，人们对于其作用也是相当认可的。

关键词：工程测绘；激光雷达；测绘技术；应用

前言：在现代社会，各种先进科技的应用给人们的生活，工作都带来了大的便利，提高人们的生活质量与工作效率，也有力地推动了社会经济的发展。激光雷达测绘就是非常先进的技术，特别对于工程测量来说是有着极为重要的作用的。

1激光雷达测绘技术（LIDAR）简介

激光雷达测绘技术主要是就是通过激光来进行测绘的科技手段，主要包括两个系统，分别是惯性导航系统以及全球定位系统，也就是我们常说的INS以及GPS，可以用来高效地获取有关的数据，并进行精确的数字高程模型（DEM）的构建。通过INS与GPS系统的结合应用就能够通过激光束对物体进行击打并留下痕迹。并且还可以通过专门的水文或者地形LIDAR 系统探测水下、地上的数据信息。该技术系统包括一个接受系统与单束窄带激光器，后者主要是用来形成光脉冲，然后发射出去，在接触物体表面以后就会被反射回来，被接收器处理。接收器会测量、统计光脉冲发射、返回的时间，光脉冲的传播速度能够达到光速，接收器会将每次的光脉冲时间测量记录下来，因为光速是固定的，所以就可以根据传播时间来确定传输的距离[1]。

2激光雷达的分类与工作原理

激光雷达是有着多种不同的分类方式的，比如说激光器的不同、探测技术的不同，还有雷达的功能等都可以作为分类的依据。基本的工作原理就是在工作的过程中先通过发射系统发射激光信号，信号接触目标后会被反射回来，然后由接收系统接收，通过对信号往返的时间进行测量，就可以对其传播的距离进行计算 [2]。

3工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

3.1 精密工程测绘

通过激光雷达测绘技术来进行精密工程的测绘，其测绘的准确性是非常高的，同时还能够和数码相机等进行结合，对物体的纹理信息进行收集，从而能够建立更准确的三维数字模型，测绘的准确度更高，也更加的全面。

3.2 矿山数字化测绘

社会经济正在不断的发展，现代社会对于资源的需求量是非常大的，所以矿山开采规模也在不断扩大，深度也更深，可是矿产资源短缺的问题始终都是存在的，这样就会影响到经济的发展，而且还伴随有严重的生产环境问题，对于矿山本身的发展也会产生不利的影响。所以有关部门需要加强创新，如今的一个重要的措施就是进行数字化矿山的建设。在进行数字化矿山建设的过程中，就需要应用到激光雷达测绘技术，准确的收集矿山的相关信息数据，结合着有关系统进行分析以及处理，构建所需的三维数字模型，从而能够准确的确定矿山区域，获取所需的数据信息，建立起整体的矿山的结构模型，浙江矿山模型，地面模型等结合起来，就能够更准确地掌握矿山的情况，判断塌陷区的损坏情况，从而能够及时地发现问题，发现安全隐患，对于矿山灾害也能够进行预警，为相关的防治工作开展提供依据 [3]。

3.3森林工业

森林产业也是非常重要的一个生产领域，包括林业生产与加工等，而应用激光雷达扫描技术就可以详细的了解森林的有关情况，了解地方的地形地貌，并且还能够对树木生长情况进行测量，通过进行专业的数据处理，分析获取的植被数据，还有地面数据等，就可以对数的高度，树冠覆盖率等进行计算，也能够在此基础上了解他们的材质信息，这对于林业发展来说也是非常有意义的。

3.4电力运输

采用直升机与激光雷达系统进行结合，就可以比较准确的测电力传输线路，在进行测量的时候，需要根据情况调整飞机的高度以及路线，通常是按照电力管线来设置飞行路线的，这样不但可以减少测量成本，而且也能获得比较准确的测量数据，同时在进行测量的时候还可以使用传感器、定位系统与相机等运行更加详细数据的获取，这样能够支持更加准确的电力传输线路图的绘制，对于提升电力系统的安全性与可靠性都有着积极的作用，为人们提供更高质量的供电服务。

3.5城市规划建设

经济正在快速的发展，而我国城市化的进程也越来越快，数字电视已经成为人们生活中应用非常普遍的一种设备，也是重要的信息传播途径，并且也成为重要的娱乐方式。通过激光雷达测绘系统就能够收集城市多元空间的各项信息，对于进行数字化城市的建设有着重要的作用，也可以支持对城市内部进行更加科学地规划。利用激光雷达扫描技术可以获取精度非常高的数字影像资料，并且320空间数字模型进行连接，从而实现资源的共享，建立更加完善的全面的数字资源体系，从而为城市规划建设提供更有力的支持，而且有了多元化的信息平台以及先进的技术，社会经济的发展也将更加的持续与稳定

[4]。

3.6 数字城市建设

   我们正处于一个信息化的时代，数字化城市也成为社会发展的一个重要趋势，这也是在为进行信息化的建设打基础。而为了进行数字化城市的建设，就要获取非常精准的、全面的空间信息，建立相应的信息平台，在对这些信息处理以后，就可以支持有关领域的研究与发展。通过对于激光雷达测绘技术的应用，就可以获取精准的空间信息，他所能提供的数字正射影像数据也都是精度非常高的，有着很高的分辨率。激光雷达测绘技术是有着很多方面的优势的，对于数字化城市的建设来说是有着极为重要的作用的。进行数字化城市建设。就需要先建立起虚拟的城市管理平台，也就是城市三维模型，必须要保障他的精度，同时还应该有足够的真实感，并且还应该是可测量的，而这些目标的实现都是依赖于测绘工作的。如果是采用传统的方式进行测绘的话，成本就会非常高，而且因为城市地理环境的影响，也会受到很大的限制，很难保证空间信息的全面性以及精度，在建立三维模型的时候，其工作量也会非常的大，这会对数字化城市的建设带来很大的限制，形成一系列的问题。不过如果能够合理地运用激光雷达测绘技术的话，就能够通过不同的角度高效地完成对于建筑物的激光扫描工作，快速地获取各种城市空间信息，而由此生成的三维点坐标精度也是非常高的，数据信息更加的准确，可靠，而且如果和一些专业软件进行结合的话，还能够采集云数据，并通过映射进行模型的构建，快速地建立起城市的三维模型，是有着非常显著的作用的 [5]。

结论：相比于传统的测量技术，因为激光雷达的特殊性，可以更加准确、快速地获得三维空间信息，所以在应用方面更具有可行性以及先进性。特别是在工程测绘领域中，对于三维控制信息的需要一直都处于增长状态中，在科学技术手段的配合下，激光雷达技术必定会成为三维空间信息采集方面的高手。随着高新技术的不断发展，激光雷达技术也会不断提高，精度方面会更精确、速度也会提升，发展应用范围也更加的广泛，可以为工程测绘领域中做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]梁大飞,张红改.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用策略分析[J].居舍,2021(01):57-58+62.

[2]唐燚.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].世界有色金属,2020(10):220-221.

[3]郭新国.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].工程技术研究,2020,5(02):38-39.

[4]徐四祥.探讨工程测绘中激光雷达测绘技术[J].世界有色金属,2019(16):156-157.

[5]范传辉,曹久立,吴成秋.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探析[J].工程技术研究,2018(06):77-78.