摘要:近些年来,数码技术凭借其飞快的发展速度,在工程测绘领域中得到了越来越广泛的应用,尤其是其中的激光雷达测绘技术,通过它不但使工程测绘效率实现了大幅提升,还使测绘数据的准确率得到了有效保证,为我国建筑行业的健康发展提供了强大的技术支撑。本文着重分析了激光雷达测绘技术在工程测绘工作中的具体应用,希望能够为相关从业人员提供一借鉴及参考。
关键字:工程测绘;激光雷达;测绘技术;应用
随着工程测绘难度的不断加大,在测绘技术上也要进行同步的提升与完善。激光雷达测绘技术作为当前最为先进的工程测绘技术,不仅使测绘质量得到了极大的提升,还在一定程度上提高了测绘工作的整体效率,给方案设计及后续的施工环节争取了更多的宝贵时间,为建设工程赢得更多的经济效益创造了有利条件。
1.基础测绘
传统的基础测绘主要是对被测物体进行测量与摄影,取得其基本信息,再对这些信息进行整理与分析的一个过程。但是,这个测量过程较为繁琐,一旦某个环节出现偏差,将会影响到测量结果准确性。通过激光雷达测绘技术在基础测绘工作中的运用,可快速形成测绘图样,为测绘人员提供真实、准确的测绘信息。激光雷达基础测绘主要包含数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字线划地图(DLG)四种形式,由于这四种数字技术的英文首字母均为“D”,故统称为“4D”产品。在使用数字正射影像技术时,需数字高程模型为其提供详细的地形信息,如果数字高程模型无法提供这一信息,那么只能通过传统的数字摄影测试方式达到测绘的目的;激光雷达测绘技术还可以根据被测物体的基础数据建立起相应的三维坐标系以及不规则的二角网,还可以生成具有高分辨率、高精度的素质高端模型。所以说,激光雷达测绘技术可以满足各种行业对高程测绘的相关要求。
2.精密工程的测量
精密工程测量需要对测量目标进行采集,进而明确被测物体的三维目标,并且构建起三维物体模型。截止至目前,该项技术已经在建筑测量、水文测量、电力选线、沉降测量、文物考古等领域都得到了较好的应用;激光雷达技术还可以从数码相片中获取有效的数据信息,构建起相应的三维模型,对被测物体的外观进行再现。因此,激光雷达技术还适合用于物体保护、规划决策、规划分析、变形测量等工作。例如在电力线路设计环节,设计人员通过激光雷达测绘技术可以全面了解整条线路所处的地理环境,进而确定最佳的电力线路走向;电力维修人员还可以根据激光雷达所显示的数据点,找到电力线路故障的准确位置,有效缩短了故障维修时间;如果电力线路需要穿过树林,利用激光雷达技术可准确计算出施工中需要砍伐的植被面积与数量,以防出现过量砍伐,造成不必要的损失。由此可见,将激光雷达测绘技术应用到公路设计、铁路设计当中,可有效保证设计方案的科学合理性以及在施工过程中的可操作性。
3.数字矿山的构建
近些年来,随着我国矿产资源需要求量的不断增大,矿产资源日渐稀缺,整个矿山行业遇到了极大的瓶颈问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过激光雷达测绘技术的运用,可快速获取矿山蕴含物质的相关数据,并构建起虚拟的三维地面模型,对矿山是否具备开采价值进行准确判;另外,通过激光雷达测绘技术,还可以对建筑物模型与地面分层模型进行重构及整合,对塌陷区域的生态环境进行客观评价,对可能发生的地质灾害进行详细调查与预测,为相关人员制定应对措施提供重要参考。因此,将激光雷达测绘技术应用到矿山建设当中,可推动整个矿产行业走向可持续发展的道路。
4.规划城市建设
在当前的信息化时代,构建“数字城市”成为各地政府的发展目标。而“空间信息”是构建“数字城市”的重要基础与前提。通过激光雷达测绘技术,可获得相应的“空间信息”,进而建立起分辨率较高、进度较高的素质正射影像和数字地面模型,同时构建起三维城市虚拟模型,还可以通过与之相应的软件,对点云数据进行整合,通过投影纹理、构建起三维模型。
5.管道布图与电力传输
在对管道系统和电力系统进行整体规划时,可将激光雷达测绘系统安装到直升机工作平台上,再让直升机沿着管道系统或者电力线路的走向飞行,进而对管道系统、电力传输系统的分布情况进行检测。这种检测方式与传统的固定翼飞机检测模式相比,不但降低了成本,还可以根据检测需要及时调整飞行速度与高度,进行保证获取信息的准确性。如果将激光雷达系统与数码相机、录像机或者是其它传感设备一同安装到直升机上,还可以同步绘制出管道系统和电力系统的线路图。
6.森林工业的应用
在社会不断发展的进程中,人们的环保意识也在不断加强。在这种情况下,森林工业成为激光雷达测绘技术最先涉足的领域。通过机载激光雷达系统,可准确测出植被的各类数据,例如树冠下方地形、树木高度、植被种植密度等等。与卫星成像方式的差别之处在于,激光雷达检测技术在对树冠下方地形进行检测的过程中,还可以同时获取到植被的其他信息,为测绘人员提供更加全面的数据信息。
7.水下地形测量
通过激光雷达测绘技术不同的波长及激光束,可对水下地形进行检测。例如通过SHOALS系统,就是利用红外线对水面情况进行检测,同时利用甲酸两种光束数据的时间差测得水底深度。这种测量方式适合用于水下地形测量面积较大的工程当中。激光雷达技术还可以对海岛进行测量,最大测量深度约50m。因此,该项技术也被广泛应用到水文监测、近海海洋监测和航道监测等工作当中。
结束语
在当前的信息化时代,各项前沿科学技术得到了迅猛发展。激光雷达测绘技术凭借着其强大的功能性与实用性,不但取代了传统的基础测绘,还在精密工程测量、数字矿山构建、规划城市建设、管道系统与电力传输系统、森林工业的应用等多个领域得到了广泛应用,在社会经济发展中发挥出了极大的促进作用,更在一定程度上推动了社会经济与生态环境的可持续发展。
参考文献
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论文作者:李华建,韦立文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
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