姚佳佳
宁夏坤博测绘地理信息技术有限公司 宁夏银川 750002
摘要：随着时代的不断发展，社会各领域都涌现出了许多先进的技术。当前阶段，在工程测绘中，激发雷达测绘技术得到了一定的应用，且取得了不俗的结果。本文首先对激发雷达测绘技术的概念进行了简要介绍，在此基础上探究了其在工程测绘中的具体应用，希望可以有助于该技术的进一步推广。
关键词：工程测绘；激光雷达；测绘技术；应用
引言
随着时代的进步和发展，我国的基础建设领域都有了质的飞跃，这也对我国工程测量提出了更高的要求。近年来，工程测量在测量精度和应用范围上都有了显著的技术提升，在实际工作中能够更准确、直观的获取空间位置。但部分工程测量中仍采用传统技术，并不能满足现代高精度的工程测量工作，因此要加强激光雷达技术的应用，利用GPS定位提供更准确的位置信息，受天气等外界因素影响小，比传统的摄影测量、工程测量有着显著的优势，激光雷达在工程测量中的应用，是推动我国工程测量行业进一步发展的重要新技术。
1激光雷达测绘技术的概念分析
激光雷达测绘技术是激光技术与雷达技术相结合的产物，这种组合型测绘技术是近年来广泛推行的高效测绘方法，其工作原理和微波类型的雷达比较相近，都是采用传感器发射探测光束传播后，由接收器反射成为电信号，在将激光束发射的时间和接收时间进行记录，通过电磁波承载信号进行互相传递，进而对于测量目标描述具体位置和具体形态。在激光雷达的实际测量过程中能够非常精准的检测到测量目标的方位、距离、高度、形态等数据信息，误差很小，同时再结合GPS和INS技术共同发挥作用，完善测绘工作。
激光雷达技术在经历了多次变革后，在设备内部结构、功能方面都有了显著地提升，从安装平台上来看有机载、地面、舰载等几种，属于载动激光雷达，通过三维空间的变换来测量目标的三个坐标系数据，在实时获取目标信息上有很大的发展空间，增强了方位配置、俯仰和自动追踪的功能，是常用的激光探测和测距系统。从功能上来看有靶场、火控、导弹等，根据测绘任务的不同类型分成障碍物回避类型激光雷达、连续波激光雷达等。
2激光雷达测绘技术在工程测绘中的具体应用分析
2.1激光雷达测绘技术在基础测绘中的应用
工程基础测绘即是对测绘对象的基本信息进行全面完整的采集整理，这一阶段工作的主要内容包括地图测制、数字影像资料收集等。在工程测绘工作中，数字摄影测量是一项复杂性较高的工作，为了避免出现错误，必须设计完善的测量程序，并结合工程线长实际情况对测量线路进行合理的安排。采用激光雷达测绘技术，可以实现地面三维坐标数字化表示，大幅度提升三维坐标定位的精确性。同时，数字三维坐标方式的应用降低了数字正射影像生产的难度，有效地节省了生产成本。此外，采用激光雷达测绘技术可以强化物体三维信息的直观性，促进基础测绘数据的可靠性，为工程后续工作奠定了坚实的基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2激光雷达测绘技术应用矿山测绘
当前阶段，我国社会发展对矿产资源的需求量持续提升，矿山的大规模开发对当地的自然环境造成了严重的破坏，同时也加重了资源枯竭问题，因此在构件数字矿山的过程中，如何实现其可持续发展将是需要重点考虑的一个方面。为了实现生态环境保护和数字矿山构建的完美融合，应该将激光雷达测绘技术引入其中，对矿山所在地区的地面信息数据进行全面高效的采集，以此为依据构建三维虚拟地面模型，选择最合适的区域，重建建筑物的数字模型。通过具体应用实践来看，激光雷达测绘技术在数字矿山构建中的应用可以强化矿山信息的可靠性，提高矿山经济状况以及生态环境评价的科学性和真实性，为自然灾害的防控提供翔实可靠的依据。
2.3激光雷达技术应用于森林业
目前，林业产业已经成为我国经济的重要组成部分之一，原因之一就是为了顺应生态环境保护和资源可持续发展的要求。在林业发展的过程中，林业调查工作是十分重要的一个环节，这项工作的精确度和详细度要求都出现了大幅度的提高，将激光雷达测绘技术应用到该领域，可以对森林覆盖区域的地形进行准确的测绘，同时记录森林树木的高度值等数据，为树木相关信息的计算掌握提供科学依据。
2.4激光雷达测绘技术应用于电力传输管道和管道线路测绘
在电力传输和管道线路测绘工作中，常用的激光雷达测绘技术为机载雷达扫描技术，由于激光雷达系统处于空中，如此就可以最大限度地突破不利地理环境因素的影响。在具体应用的过程中，直升机只需沿着电力传输与管道传输的走廊从头至尾飞行就可以完成测绘工作，操作相对简单。同时，还可以根据测绘工作的实际需要对直升机飞行的高度和速度进行适当的调整，以此获得更加高质量的测绘数据。此外，在具体测绘工作中，还可以在激光雷达应用平台上设置录像机和数字相机等设备，在测绘的同时对电力传输线路进行检查维护，实现了两项工作的完美结合。
3激光雷达测绘技术应用实践
3.1机载激光雷达系统的作用距离量测
以某工程建筑为测绘对象，在约5000m的能见度条件下通过机载激光雷达系统进行工程建筑测量，完成测绘目标成像。表1是能够成像的最远目标距离下的激光雷达的成像距离。从表1可以看出，机载激光雷达测绘系统在能见度10000m情况下的作用距离为2890m，高于指标要求的2700m，可以用于本工程建筑量测，这符合相关规范标准和要求。
表1机载激光雷达系统量测距离和结果
3.2扫描均匀性量测
在工程建筑三维地形回测扫描成像中，机载激光雷达测绘系统主要利用扫描系统进行扫描成像。在这一过程中，虽然扫描均匀性不影响目标测量角度的准确性，但是对地形轮廓反映精度有重大影响。
机载激光雷达测绘系统中的扫描成像技术以激光雷达成像原理为基础，先测量获取测绘工程的若干个位置距离信息，再利用插值等图像处理方法分析处理位置距离信息，形成工程建筑的三维图形。在这一过程中，位置距离采样点的均匀性对激光成像有着很大影响。一般情况下，采样点布置越密集，采样点信息利用率越高，建构的三维图形约精确。为此，本工程建筑测绘要科学合理的布置采样点，保证采样点布置均匀，从而提高光束扫描的均匀性。
为提高激光扫描成像的均匀性，事先利用BST-III扫描仪性能检测仪量测激光雷达的光束均匀性。量测过程：将激光雷达系统射出来的激光照射在5m外的标准反射板上，通过BST-III设备对反射板上的光斑进行成像，校正处理激光的波长、能量等因素，准确计算出光斑的均匀性。经过检验，确定机载激光雷达系统的扫描系统符合工程测绘要求。之后，在地面模拟成像设备上安装机载激光雷达系统，通过机载激光雷达系统对工程建筑进行激光扫描成像，得到工程建筑的空间信息并以图像方式呈现出来，方便工作人员查看、利用。
结语
在工程测量的发展中，激光雷达技术的性能可以提取更多更精准的信息数据，显著提升测绘精度，已经成为了测绘工作未来发展的热门趋势。因此在未来的行业发展中，需要技术人员充分重视激光雷达测绘技术的运用，改变传统的工程测量理念，在实践中加大激光雷达测绘技术应用，让激光雷达与工程测量的结合机制更加成熟完善，使激光雷达测绘技术成功应用在工程测量之中，推动工程测量行业的快速发展。
参考文献
[1]蒋廷臣，田董炜，陈岳涛，刘羽茜，陆禹成，刘柄麟，李由之，张阳，王晓松.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探析[J].科学技术创新，2017（21）：41-42.
[2]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，2015，25（10）：47.
论文作者:姚佳佳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：激光论文; 工程论文; 技术论文; 测量论文; 工作论文; 系统论文; 矿山论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;