闫亮
吉林油田公司勘察设计院 吉林松原 138000
摘要：工程测绘工作对于工程质量的保证及其顺利完成具有重要作用。为保证工程测绘的质量，将相应的技术应用其中十分必要，激光雷达测绘能够为工程测绘工作的完成提供保证，目前，将其应用在具体工作中已经成为了工程领域发展的一个主要趋势。文章主要论述的便是关于激光雷达测绘在工程测绘中的应用的有关问题，希望通过文章的论述，能够为工程测绘领域提供具有参考价值的意见。
关键词：工程测绘；激光雷达；测绘技术；应用
1．激光雷达测绘技术
激光雷达测绘技术的主要用途是获取数据的来源，由GPS和INS共同组成，使DEM得到实现，在各种技术的密切配合下，可以将激光在物体上留下的痕迹进行清楚的制定。激光雷达不仅能完成地面上的测绘工作，还可以成功的进行水下的测绘工作。激光本身具有高精度的测量功能，可以实现不足4cm的精确效果，其在应用时需要惯性测量单位发挥共同的作用。在激光雷达技术进行的地形测绘中，激光雷达利用光频波段的雷达技术对待测点进行电磁波的发送，根据其返回的方式与速度，对该位置的数据信息进行具体的判断。
激光雷达测绘技术包括很多关键性技术，主要有以下几种。
1.1空间扫描技术
空间扫描技术分为扫描体制与非扫描体制。在实际的应用中，机械扫描方式被应用的最多，其有着较高的扫描频率，扫描图样根据不同的机械结构最终得出的结果也是不同的。
1.2激光发射机技术
目前，激光发射机的选择的光源是气体激光器和半导体泵浦固体激光器。半导体激光器包括多种激励方式和工作的物质，现如今电注入激励被应用的较为广泛，并且发展的较为迅速，引起具有较大的波长覆盖范围，使各项输出功率与性能参数得到了提升。半导体泵浦固体激光器的体积不是很大，并且具有较轻的质量和较高的量子效率，能够提供较好的光束质量，其工作的寿命也比较长，其被应用的也比较广泛。
1.3终端信息处理技术
该处理系统需要对各个部分进行同步协调的控制，如传统结构、激光器、扫描机等。接收机负责发出信息，目标要努力获取信息。现在，该系统的设计通常需要借助计算机和大规模的集成电路，用FPGA实现测距单元。
2.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
2.1基础测绘
在基础测绘中，包含数字正射影像、数字线划地图以及数字栅格地图。对于数字正射影像与数字线划地图来说，其生产离不开高精度三维信息的技术支持。例如，数字正射影像就是在精确的地形信息基础上，实现数字微分纠正而获得。由于数字摄影测量工作的程序较复杂，对设计要求与技术路线也非常严格，同时对生产人员提出更高的技能要求。而机载激光雷达技术所提供的地面三维坐标，则可以满足高精度影像微分纠正的要求，让数字正射影像生产更加容易，并不需要数字摄影测量平台，极大降低成本，在一般遥感图像处理系统中就可以实现规模化生产。另外，高精度的激光点云数据，可直观反映地物、植被等三维信息，充分利用这些资源，实现更加精准的判读与测量，提高数据的采集效率与质量。
2.2精密工程的测量
除了一些基础信息的收集与整合外，在进行建筑工程测绘工作的过程中，有时还要进行一些高精密的测量工作，这些测量工作单靠传统的测量技术很难有效的完成，因此需要激光雷达测绘技术给予一定的支持，具体来说在进行精密信息测量的过程中激光测绘雷达技术主要应用在了以下几个方面：
2.2.1对施工地点进行规划。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行工程测绘的过程中，一些工程在具体的规划方面仍有一定的不足，又由于受到环境的限制，使得工程的具体设计以及工程实际范围难以进行划分。而激光雷达测绘技术的应用可以对这些问题进行一定的解决，激光雷达技术并不是单纯的测绘技术，其可以进行一定的数据分析，模型构造，因此在进行测绘的过程中通过精密信息的收集，激光雷达测绘技术会自动生成三维立体模型，并提供工程的具体规划方案，这对于工程的设计以及范围的划分起到了一定的参考作用。
2.2.2进行景观的保护。建筑工程施工地区可能存在着一些具有代表性的景观或者植被等，在进行施工的过程中如不进行有效的规划就很可能对施工地区的景观造成一定的破坏。激光雷达测绘技术在应用的过程中，对于建筑施工地点内部的景观进行了全面的分析，对于一些需要进行保护的景观给予了划分并制定出了一定的保护策略，这对于完善全局规划，保护工程景观有着一定的帮助作用。
2.3数字城市建设
随着当前我国城镇化建设的大力推进，一些城市正朝着数字城市信息化目标方向前进。而空间信息就是打造数字城市之重要的框架与平台，也是建立数字城市之核心环节。激光雷达技术则能够获得一系列分辨率极高、且精读性极高的地面模型（数字），进而可以为数字城市建设提供一些非常宝贵的空间信息资源。为此，激光雷达技术可以说是当前城市建设之核心技术。
与此同时，在建设数字城市进程中需要构建出精度高、真实感比较突出的城市三维模型，这种三维模型主要是当作管理数字城市的一种虚拟平台。然而，运用传统的测量技术，构建城市三维建模，其工作量非常大，任务极其繁重，工作效率又非常低，显然得到的效果是不好的，在很大程度上直接影响了数字城市服务面的深度。在工程实践中，人们发现运用激光雷达技术可以在空中或地面通过激光多角度扫描地面的建筑物，从而能够快速、准确获知所测量目标的三维点（高密度且高精度）的空间坐标，然后再借助计算机软件，可以较好地对点云数据实施模型建构与纹理的映射，甚至可以全方位地构建出面积比较大的数字城市的三维模型；同时还能够实时、动态地更新三维模型，从而为我们数字城市的建设提供一些可靠的、持续的、真实的基础性数据源。
2.4水下地形测量
一些激光雷达系统是运用了2种波长不同的激光束，有益于对水下地形的真实测量。例如，通过激光雷达系统可以运用红光或者红外光对水面进行测量，还可以运用蓝绿光通过穿透水面的方式来测量水底，接着运用2光束（约等于）的接收时间差来进一步计算出水的真实深度。所以，能够运用激光雷达技术对水下地形进行大面积的测量。此外，可以运用激光雷达技术对海道进行测量，其测量海水的深度最高可达50m，这个测量深度是随着海水水质的清晰度有一定的所变化，普遍受到航道与水文等多种行业的欢迎。
2.5数字矿山的构建中对激光雷达测绘技术的应用
数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要也对促进矿山可持续发展具有重要作用近年来胧国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重矿山系统内的功能受到局限矿山的人力、物力、财力都有所影响若想解决这些问题必须加强对数字矿山的重视。
2.6电力传输与管道布图
在无人机平台上工作的激光雷达系统，最适用于测量传输线路。由于无人机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行，比固定翼飞机节约成本，并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度，以获得更为精准的数据。如果在激光雷达应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备，既可实现激光雷达测量，也可同步进行线路检查及制图工作。
结束语
激光雷达测绘技术与传统的人工测绘相比，有工作周期短、准确性好、工作效率高的优势，同时也是一种高效率、低成本的空间数据获取方法。有着广阔的发展应用前景。
参考文献：
[1]熊奇，李朝辉.探析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].科技展望，2015（10）.
[2]胡泽鹏，潘孝慈，刘桂永.简析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].科技致富向导，2014（17）.
论文作者:闫亮
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第9期
论文发表时间:2018/11/15
标签：激光论文; 技术论文; 测量论文; 数字论文; 工程论文; 工作论文; 城市论文; 《建筑细部》2018年第9期论文;