工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探析论文_迟磊

工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探析论文_迟磊

山东建材勘察测绘研究院有限公司

摘要:激光雷达技术是现代科技发展的产物,其在很多行业中都有所应用其中包括航天,勘探等。将激光雷达技术与现代工程测绘相结合,是对现代工程测绘技术的一次有益发展,其对于提高建筑工程测绘的精确度,促进建筑工程顺利进行等都有着一定的积极作用。在对建筑工程激光雷达测绘技术研究的过程中,笔者主要从建筑工程激光雷达测绘技术的概念,内容,特点等方面入手,通过加深对建筑工程激光雷达测绘技术的了解,为研究其在建筑工程中的应用打好坚实的理论基础。激光雷达测绘技术在我国建筑行业正处于推广阶段,其与传统的建筑工程测绘技术相比在很多方面都具有着一定的优势,更加适合现代建筑行业发展的需要。

关键词:工程测绘;激光雷达;测绘技术;应用探析

前言

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、激光雷达测绘技术的特点

激光雷达测绘技术在进行应用的过程中具有以下几个方面的特点:(1)测绘结果更加的准确。激光雷达测绘技术是现代社会中最先进的测绘技术之一,其在测绘的范围以及测绘的精准程度上都具有着一定的优势。尤其体现在测绘的精准度方面,与传统的测绘技术相比更是取得了质的突破,使得测绘结果更加的准确,对工程顺利进行起到了良好的保障作用。(2)测量内容更加丰富。激光雷达测绘技术由于借助了电磁波的应用,使得测绘功能进行了进一步的拓展,可以借助电磁波的穿透力,对目标地点的空间,体积,质量等多方面的要素进行测绘,大大丰富了传统建筑工程测绘的内容,为工程的施工提供可更加全面的参考资料。(3)更加具有时效性。由于自然环境处在不断变化的过程中,因此在进行测绘的过程中,一些测绘地点其会随着时间的推移而进行一定的更改,这会对测绘结果产生影响,并可能对建筑工程的施工产生一定的阻碍。

2、激光雷达测绘技术应用过程中应注意的问题

激光雷达测绘技术在我国建筑行业进行应用的时间相对较短,因此在使用的过程中有关工作人员应对一些问题产生重视,避免使用过程中出现不必要的失误。具体来说包括以下几个方面:(1)注意对激光雷达测绘设备的维护。激光雷达测绘设备是应用激光雷达测绘技术的基础,因此在实际的工作中有关人员应对激光雷达测绘设备产生一定的重视,制定出有效的设备维护方案,针对设备进行周期性的维护与检修。(2)强化技术的应用。激光雷达测绘技术是一项新技术,其在进行技术应用的过程中工作人员不仅要熟练设备的操作,同时还要对技术的理论知识进行了解,并且对技术应用过程中的注意事项,应用规范等进行一定的掌握。因此有关工程施工单位应对工程测绘人员进行一定的培训工作,强化其对激光雷达测绘技术的应用,以保障测绘工作的顺利进行。

3、激光雷达的工作原理

对激光雷达测绘技术的了解是保证其应用过程能够顺利实现的主要手段,同时也是工作人员必须具备的一项基本素质。总的来说,在对激光雷达进行分类时,可以根据激光器以及探测技术两个角度入手,同时也可以按照其功能对其进行分类,无论哪种分类方式都是工作人员必须要了解的。随着科学技术的不断发展,我国在激光器的研究方面已经取得了很大程度的进展,同时,国内激光器的类型也得到了拓展与增加,这能够为工程测绘领域提供重要的支持。在探测技术方面,激光雷达可以分为直接探测与想干探测两种类型,上述两种类型在功能以及应用手段方面均存在差距,在具体应用过程中,工作人员一定要认识到两者之间的不同。

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4、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

(一)基础测绘

所谓的基础测绘主要指的是对工程项目施工场地进行的测绘工作,其工作目的在于实现工程项目的基本要求和主要施工目的,通常来说工程测绘是一种对有关测量物体的基本信息进行搜集和整理的,因此在这一工作阶段应当是以数字影像为主要技术要求进行的。

工程测绘中的基本要求和基本目的都是通过基础测绘实现的,在基础测绘阶段,需要反映和切割的数字影像,并初步形成测绘地图,工程测绘最主要就是要进行待测物基本信息的收集与整理工作。从相关的试验中可以得知,借助激光雷达技术并采用数字三维坐标方式可以有效地定位地面的三维坐标,机载激光雷达技术给出地面的三维坐标,可以实现高精度影像微分纠正的要求,能够更加容易的得出数字正射影像,有效降低生产成本,扩大生产规模。同时,具有较高精度的激光点云数据,可以直观的反映出物体、植被等的三维信息,借助这些信息,可以有效的提升判读和测量的精确性。

(二)数字矿山的构建

数字矿山在构建时需要考虑的因素较多,近些年来,我国的矿业和矿业城市在发展的过程中遇到了很多的困难,矿山的环境问题和资源枯竭的问题日益加重,诸多问题的产生限制了矿山系统的功能。在这种情况下,要重视数字矿山,通过借助激光雷达数据滤波进行矿区内相关数据的提取,构建出三维的虚拟地面模型,如图二所示,确定建筑物的合理区域。对建筑物进行地面的匹配融合,能够有效的对塌陷区的生态环境和经济状况进行评价,对沉陷导致的土地侵蚀和裂缝进行分析,调查沉陷区建筑物的破坏情况,还可以检测滑坡等地质灾害。

(三)森林工业

森林工业是机载激光雷达系统最早应用的商业领域,传统技术很难获取树的密度与高度,但是森林的发展与国土管理都需要森林及其树冠下端的地形准确的数据,机载激光技术就很好的解决了这一问题,该技术与卫星成像不同,在利用该技术进行树冠下,地形勘探的同时还可以获得树的高度。

(四)管道布图与电力传输

在直升机平台上工作的激光雷达系统最适用于传输线路的测量,直升机可以沿着管道传输的走廊或者是电力线飞行,跟固定翼飞机相比更加节约成本,并且直升机能够根据需要随时调整速度和高度,在这一过程中能够获得更加精准的数据。

(五)精密工程测量

精密工程的测量是一个复杂、系统的工作模式,它涉及到三维立体坐标、测量目标等多方面的内容,因此其测量工作的开展也是十分繁琐和复杂的,包含了沉降观测、变形控制、水文地质测量等多种不同的工作流程。这类问题可以依靠机载激光雷达和地面激光雷达进行解决,该技术的三维模型可以利用数码相片获得纹理信息并与构筑物模型进行叠加,实现了景观的形变测量、规划分析、物体保护等。

总结

综上所述,激光雷达测绘技术在建筑工程中有着广泛的应用,其不仅可以对传统建筑工程测绘技术进行一定的完善,同时还对建筑工程测绘技术进行了一定的发展,使得建筑工程测绘工作在建筑工程施工过程中发挥出更大的作用。因此有关工作人员应积极将激光雷达测绘技术在建筑行业内进行广泛的推广,促进建筑行业的发展。

参考文献

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论文作者:迟磊

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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