摘要：现阶段，随着社会的发展吗，我国的科学技术的发展也日新月异。工程测绘是现代化建设的重要组成部分，不论是水利建设、道路建设、山地开发、水质探测、城市建设、森林开采、矿区勘探等等都离不开工程测绘，随着科技的进步，工程测绘的技术也越来越完备，精准的测量数据不仅节省了人力、财力资源、节省了测绘时间，也大大降低了测绘人员面临的安全隐患。在现代新型测绘技术中，激光雷达测绘技术的应用尤为广泛，因为其测量数据精准、测量速度快，且可进行水下测绘、触及到了传统测量方式无法到达的领域。其为国家的发展提供了成熟稳固的技术支撑，为人们的生活带来了便利，在各项工程测绘中都做出了极大贡献。
关键词：激光雷达测绘技术；工程测绘；应用研究
引言
激光技术其实早已被应用，所以它并不算是新型技术，并且迄今为止，人们已经对其进行了无数次的改造完善。大约在20世纪末期，人们就开始将激光技术运用到工程测绘中，并发现其大大提升了测量的精准度。之后，人们便开始广泛地将激光技术运用到工程测绘中，并不断将其和其它先进技术结合，以达到更好的测绘效果，其中就包括将其与雷达技术相结合，即激光雷达技术。事实证明，这种结合是正确明智的选择，如今，激光雷达技术已成为主要的工程测绘技术，其被广泛地运用在各个领域中，并都取得了显著效益。
1激光雷达测绘技术简介
所谓的激光雷达也就是指利用光频波段雷达，向目标发射探测系统，然后再接收相关的信息数据并且和发射的电磁信号进行对比，从而对探测目标的相关信息数据质量进行全面的了解。近年来，随着科学技术的不断发展，人们在激光雷达技术上也做出了相应的改进，并且研发的许多新型的激光雷达测量设备。而激光雷达测距机也就是其中的一种，它是以一种简化的激光雷达模式为基础，在激光测量技术的前提下，来对测量目标的具体方位以及目标其他相关的数据信息进行了解，进而组成一种完整的激光雷达测量系统。在通常情况下，机关雷达的测量设备主要是由激光发射器、信息接收器、信息处理系统和伺服控制系统等方面组成的。不过，由于目前在市场上出现的激光雷达测绘系统有很多种，而且不同种类的激光雷达有着不同的应用效果，因此在对其进行实际应用的过程中人们要根据测量工作的相关要求，对激光雷达的类型进行选取，以确保激光雷达测量的准确性。如今人们已经将激光雷达应用到各种领域当中，而且人们可以根据激光雷达信息获取的实际情况，来对激光雷达的使用方法进行确定。而在工程测绘过程中，人们为了提高测绘工作的精度和准确性，也将许多先进的科学技术，比如微波雷达、红外线电视等应用到机关雷达测绘技术当中。
2激光雷达测绘技术的工作原理
激光雷达测绘技术的系统主要是由INS与GPS一起组成的，可以用来得到数据的来源位置信息，并获取比较清晰的DEM，各项技术的相互配合可以有效分析出激光在物体上所留痕迹的所有信息。现阶段，科研人员已经成功地将地面上可以实现的各种效果应用到了水下工作中，水下探测任务的完成也需要应用到激光技术。相对来说，激光技术的测量功能的精度还是比较高的，其精度效果可以达到4cm以下。然而在实际的工程测绘中使用的雷达测绘技术除了会用到激光技术以外，往往还会用到惯性测量单位作为辅助来一起完成测绘任务。在激光雷达测绘系统中有一个接收系统以及一个单数窄带激光器。激光器可以产生和发射脉冲，并对物体表面进行快速的击打，然后将其发射回原来的位置，利用接收器来将收到的脉冲信息进行处理。接收器的对光脉冲的统计相对来说是比较准确的，可以在下一个光脉冲发射出来之前就将上一次脉冲的时间完整地记录下来。
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3激光雷达测绘技术的应用
3.1激光雷达测绘技术应用于数字城市建设
在信息时代的大背景下，数字城市已经成为城市现代化建设的新目标，在具体实施的过程中，空间信息的确定至关重要，它是数字城市平台建设和框架构建不可缺少的信息数据，传统的测绘技术获得的数据信息很难满足数字城市建设对数据精度的要求。在这样的情况下，可以将激光雷达的垂技术应用到该领域，不仅可以获得数字城市构建必需的空间信息，同时还可以提供高分辨率和高精确度的数字正射影像。在数字城市建设的过程中，需要构建一个覆盖整个城市的虚拟化管理平台，城市三维模型则是该平台的基础，为了实现对城市的完美再现，城市三维模型必须具备真实、高精度以及可测量等特征，传统的测绘技术很容易受到外部环境因素的影响，导致空间信息的精确度出现问题。而激光雷达测绘技术则是通过激光对建筑物进行多方位扫描，不仅效率高，精度也能够得到保障。将激光雷达测绘技术和相关软件综合应用可以对云数据进行模型构件映射，以此实现城市三维模型的快速构建。
3.2精密工程测量
在科学进步的带动下，精密工程越来越多，比如像电力选线、矿山以及隧道工程、涉及水文地质以及沉降工程等等，这样的工程都需要进行大量的采集测量，获得高精度的三维坐标信息，必要时需要建立三维的物体模型。激光雷达技术的应用，能够有效的解决工程测量中的高紧密度需求。通过数码相片在获得相关的纹理信息后，在构筑物模型的基础上进行技术叠加，从而建立出三维的模型，在工程景观规划以及分析中应用较多。激光雷达技术可以提供给公路设计以及铁路设计精度极高的基于地面的高程模型，方便对这些工程线路的设计与施工进行更加准确的计算。在设计电力线路的时候，运用激光雷达得到的各种成果数据，能够全面了解与掌握电力线路需要设立的一些公共区域，及其区域内地形与地物的实际情况。
3.3矿区测绘
矿山坍塌的新闻屡见不鲜，究其缘由，是没有对矿区的稳定情况进行准确分析。矿山的稳固情况关系着很多人的生命，因此，对于矿区的测绘工作绝不容一丝松懈。坍塌的矿山有很多是私人开采的，他们对于测绘工作没有明确的规章制度，更没有严格的审查。因此，国家应介入管理，遣派专业测绘人员前往私人矿山或还未开发的、可能含有矿产资源的地区进行勘探，一旦发现有安全隐患就立即封锁，不准私自开采。矿区测绘关系着国家的矿产资源储备及矿产从业人员的人身安全，因此其测绘工作必须要严谨，且要广泛展开。利用激光雷达技术可以克服地质、地形、海拔等因素的影响，并且其准确高效的优势既扩大了测绘规模又降低了安全风险。还未被收集准确数据的矿区存在着很大的安全隐患，因此，操作人员不论是实地勘探还是较近距离勘探都会面临很大的潜在危险，但是，利用激光雷达测绘技术，操作人员就可在距离较远的安全地带进行探测，因为激光雷达可长距离工作且不会影响数据的准确度，这就大大降低了测绘工作的难度和危险性。
结语
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、快速的获得三维空间信息，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作出巨大的贡献。
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论文作者:杨盛勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/5
标签：激光论文; 技术论文; 工程论文; 测量论文; 信息论文; 数据论文; 矿区论文; 《基层建设》2019年第9期论文;