摘要：地面三维激光扫描技术是当前一种比较先进且实用的测绘技术，当前，其已经在多领域中得到广泛应用。本文分别从地形图测绘、土方量计算、道路竣工测量、三维建模等方面，就三维激光扫描在工程测量当中实际应用作一探讨，望能为此领域研究有所帮助。
关键词：地面三维激光扫描；工程测量；应用
三维激光扫描技术实际就是利用利用激光测定距离，借助伺服马达、扫描镜，依据事先定义好的点云密度与扫描范围，依次获取目标表面各点的纹理信息、三维坐标，最终达到三维场景重现的目的。此技术被人们形象的称之为测绘领域的一大革命。当前，地面三维激光扫描技术在国内外诸多领域中得到广泛应用。本文分别从地形图测绘、土方量计算、道路竣工测量等方面就其应用作一探讨。
1.应用于地形图测量中
在整个地形图测绘过程中，经常会遇到采用常规测绘手段无法达到的区域，比如断臂、悬崖等，而通过运用激光扫描技术，且以一种无接触方式，能够较好全面且准确的测绘地物地貌。（1）提取地物与绘制。所谓地物提取，从根本上来讲，即提取特征点，实际就是借助地面三维激光扫描后处理软件，于完成处理的点云数据当中，以一种人工方式对电线杆中心点、房屋角点等进行提取，然后按照特定格式输出，并导入到大比例尺数字测图软件当中，最终完成地物的绘制。（2）等高线生成。多为非地貌部分的点云数据，比如地物、植被的剔除。可选用人工结合自动的方式来剔除，可运用平均面迭代法，也就是首先将明显非地貌数据予以剔除，后借助全部数据，将平均面计算出来，剔除与平均面有较远距离的数据，然后将平均面计算出来，持续迭代约5~6次，便能够获得比较准确的地貌数据。完成剔除所得到的地貌点云数据，相比于地形测绘的基本要求，不仅分布不均，而且还有着较大的点位密度，直接建不规则三角网，有着欠佳的生成等值线效果。因此，把抽稀之后所得到的点云数据导入大比例尺数字测图软件当中，便能够自动生成所需要的等高线。相比传统方式，三维激光扫描技术所得到的等高线，有着更强的可靠性，更高的精度，因而可以更加真实的将地貌细节给反映出来。（3）编辑成图。针对剔除后所得到的地貌点云数据而言，其存在着等高线局部缺失的情况，导致等高线出现局部性的扭曲、缺失或者不光滑等情况，因此，需对等高线与地形图其它地物间的关系进行编辑处理。把地物图形叠加于等高线图，对比点云数据，以人工方式进行编辑与调整，最后注记，生成图廓，对成图进行整饰。
用地面三维激光扫描技术开展地形图测绘，不仅能实现外业数据采集工作强度的降低，而且还能得到更加细致的地貌特征。但需要指出的是，其内业点云数据处理，存在着较大的工作量，并且仍然没有同时实现编辑、采集、成图一体化平台，因此，此方法在具体的工作效率上，相比于常规测绘，仍然没有显著提高。
2.应用于土方量计算中
（1）构建基准面。当处理好点云数据后，将其进行坐标系转换，使之处于工程实地坐标系当中，一般情况下，以最小二乘法来开展，而对于转换精度而言，起到决定作用的是数据拼接精度、控制点的精度等。在对土方进行挖填，且进行计算前，需借助边界、设计高程，完成起算基准面的构建，并切取扫描点云。通常情况下，基准面实际就是固定高程的平面，但在部分比较特殊的工程当中，需借助曲面基准面的构建。（2）地物剔除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相似于地形图测绘当中的非地貌数据剔除，剔除被应用基准面切取所得到的点云数据。如果植被比较少，或者没有植被的区域，可根据点云数据，将土方量给计算出来，而针对那些植被范围比较大的区域，不可根据原始点云将土方量给计算出来，需先过滤植被，但仍运用平均面迭代法。（3）计算土方量。把已经将非必要数据剔除掉的点云，构建不规则三角网TIN，完成高精度数字高程模型的生成，减去基准面模型，最终便可将填挖方量给计算出来。
3.应用于道路竣工测量中
在道路竣工测量整个工作架构当中，道路纵横断、样图的获取，为其工作的重点。如果采用的是传统方法，那么需要运用相关仪器对道路高程进行逐点测绘，有着比较大的外业工作量，而且在处理内业数据上，还有着不高的自动化程度。而通过地面三维激光扫描技术的应用，对道路样图与纵横断进行测绘，能够实现外业工作强度的降低，提升外业工作效率。从根本上来讲，其工作流程是：基于点云数据处理，相开展坐标系转换，后自点云当中，依据特定间隔，对所需点的三维坐标进行提取，自动生成等高线，完成道路纵横断与样图的绘制。
4.应用于三维建模中
（1）精细三维建模。借助地面三维激光扫描技术，得到海量的影像数据与三维点云数据，制作高精细度的三维模型，并对三维真实尺寸场景进行制作。借助纹理映射所生成的彩色三角 网面片，实际就是对应各张照片大小的分块模型，针对整体模型来讲，所选用的是多个彩色的三角网面片，通过实施边缘处理，且借助若干模型面片之间的掩盖与遮挡，将纹理接缝不齐问题给解决掉，这样一来，便能够使多个彩色模型三角网面片，形成一个尺寸真实且为彩色的三维模型。（2）复杂工业设备建模。针对复杂工业设备而言，其不仅管线林立，而且还纵横交错，对其开展规划、改造等工作，如果仍然采用的是传统测量方法，那么会有比较低的效率，而通过应用地面三维激光扫描技术，便能得到精确度更高的3D模型，并且还能提供具有可视化效果的三维模型。
5.结语
综上，现阶段，在全球范围内，三维激光扫描技术是得到三维空间数据的最实用技术，其乃是传统测量技术的升级与补充，能够快速、高精度、高密度且无接触的获取地物信息，因而可实现外业测绘工作效率的大幅提升，因而在整个工程测量当中的应用前景广阔。但需要指出的是，其在实际应用中，仍然存在一些不足之处，因此，需要做好技术研发与创新，将之克服，实现其工作的最优化。
参考文献
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作者简介
史赟（1981-09），男，汉族，籍贯：籍贯：河北省曲阳县，当前职称：注册测绘师，学历：本科，研究方向：工程测量。
论文作者:史赟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/12
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