内蒙古工程学校 内蒙古呼和浩特市 010010
摘要：目前在测绘技术发展的过程中，人们也已经将激光技术和雷达技术紧密的结合在一起，并且应用到测绘工作当中，从而形成了激光雷达测绘技术。因此，探讨激光雷达技术在测绘中的应用具有重要的意义。本文首先对激光雷达测绘技术进行了概述，详细探讨了激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用，旨在推动我国测绘行业的发展。
关键词：激光雷达；测绘技术；工程测绘；应用
随着工程测绘要求的不断提高，一些传统的测绘技术很难达到发展的要求。近年来，越来越多的高科技新技术不断应用于工程测绘中。激光雷达测绘技术作为一种新型的测绘技术，逐渐发展成熟，并在工程测绘中成功应用。
1 激光雷达测绘技术概述
在测绘工程中所涉及到的激光雷达技术主要是指在光频波段上的雷达，其工作原理和雷达的工作原理有异曲同工之妙。其中电磁波主要是朝着目标地点发射，然后将接收到的信号信息进行比对，对目标的方位，距离以及高度等进行明确。激光雷达测绘技术应用的主要形式就是激光测距机，在测距技术应用的过程中，主要是以自动跟踪激光目标为主，对实际的方位进行配置。通常情况下，激光雷达的构成部分有接收机，发射机以及控制系统等等。如果根据使用方式来进行分类，可以分为不同的类型。如果按照安装的平台来进行划分，主要可以分为机载、地面以及航大激光雷达等等。如果按照任务的不同来进行分类，主要可以分为靶场测量、火控以及障碍物回避以及导弹制导激光雷达等等。
在实际的测绘工程中，采用激光雷达不仅便利性较强，而且还具有一定的准确性。在实际的测绘工程中，应用激光雷达技术，并不是所有的工程都需要多种技术的配合，完全可以进行单独的应用。激光雷达测绘技术的应用范围较广。
2 激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
2.1精密工程的测量
很多精密工程的测量，都涉及到测量目标的采集，并获得三维坐标信息或者三维物体模型，例如在水文测量、建筑测量、沉降测量、电力选线、文物考古、变形测量等行业中。地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题的有效方法。利用数码相片获得纹理信息，并与构筑物模型实现叠加，以构建三维模型，可有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等。例如激光雷达技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型，可便于线路的设计与施工方法精确计算。在电力线路设计过程中，利用激光雷达技术的成果数据可以对整个线路有所了解，包括公共区域内的地物、地形等要素；在电路线维护或抢修时，根据电力线路中的激光雷达数据点，以及对应地面裸露点的高程，计算出任意位置线路距离地面的高度，方便维护与抢修；另外，在树木的密集区内，也可利用激光雷达估算出需要砍伐树木的面积与木材量。
2.2电力传输与管道布图
在直升机平台上工作的激光雷达系统，最适用于测量传输线路。由于直升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。
2.3森林工业的应用
机载激光雷达系统最早应用的商业领域即森林工业，由于森林业发展与国土管理都需要森林及其树冠下端地形的准确数据，而传统技术中很难获得树高及树的密度的精确信息。机载激光雷达与卫星成像不同，当利用这种技术勘测树冠下的地形时，还可同时获得树的高度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对数据的后处理中，独立的激光返回值可分为地面返回值与植被返回值两部分，并以此计算出更多林业相关信息，如树高、材质、树冠覆盖以及生态环境等，这些都是传统摄影测量或者地面测量无法获得的信息内容。
2.4基础测绘
基础测绘，是对工程测绘过程中的基本要求和基本目的的实现，一般来说，由于工程测绘是一种对待测物体的基本信息的搜集和整理的过程。所以在基础测绘的阶段，应该实现对数字影像的基本反映和切割，并在此基础上进行初步的测绘地图的形成。对于测绘工程来说，数字摄影和测量的工作是非常繁琐和重要的，所以要求实现对其基本线路和程序的严格设计和规划，经检验激光雷达技术可以根据数字三维坐标的方式实现地面三维坐标的定位。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。
2.5数字城市建设的应用
数字城市是21世纪以来，很多地方正在力争构建的信息化目标。空间信息作为数字城市的基础框架和平台，是构建数字城市的重要研究课题。激光雷达测绘系统可以获取高分辨率、高精度的数字地面模型和数字正射影像，提供了构建数字城市最宝贵的空间信息资源，因此是数字城市建设的重要技术力量。数字城市，还需要构建高精度、真三维、可量测，具有真实感的城市三维模型作为管理城市的虚拟平台。但是采用传统技术，进行城市三维建模是精雕细琢的工艺，工作量很大，效率非常低，而且效果并不好，影响了数字城市服务面的宽度和深度。利用激光雷达测绘技术对地面建筑物进行空中激光扫描或地面多角度激光扫描，可以快速获取目标高密度高精度的三维点坐标，在软件支持下对点云数据进行模型构建和纹理映射，多方面地构建大面积的城市三维模型。并可以实施快速动态史新，为数字城市建设基础数据源的持续性、历史性提供了确实的保障。
3 结束语
综上所述，探讨激光雷达技术在测绘中的应用对测绘工作的顺利完成具有重要的作用。因此要进一步加强激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用，这样才能推动我国测绘行业的发展。
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论文作者:陈敬宇
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/3
标签：激光论文; 技术论文; 工程论文; 测量论文; 数字论文; 地面论文; 城市论文; 《建筑模拟》2018年第22期论文;