摘要：当前我国的工程测绘当中激光雷达测绘技术的应用非常的广泛，并且和传统的工程测绘技术相比较，其不但有着比较高的精度以及准确性，在一定程度上也就因此提高了工程测绘的效率。但是由于激光雷达测绘技术在我国的发展起步比较晚，对于其数据处理方面还不是很成熟，所以我们需要在实际的测绘工程中加强深入研究，对其进行适当的完善和改进。
关键词：激光雷达技术；工程测绘；应用分析
激光雷达技术简称为LIDAR：该技术可以实现空间三维坐标的同步、快速、准确地获取，并根据实时摄影的数码像片，通过计算机重构来实现大型实体或场景目标的3D数据模型，再现客观事物的实时的、真实的形态特性，为快速获取空间信息提供了简单有效手段。根据载体的不同，LIDAR技术主要分地面三维激光扫描技术和机载激光雷达扫描技术两大类。二十世纪八十年代以来，激光机得到了很大的发展，并且被广泛的应用于各种工程中，随着现代技术的不断发展，激光雷达技术作为一种新型的激光技术形式，被广泛的应用于各个工程测量活动中，下文中笔者将对该技术的应用问题进行分析。
1激光雷达测试技术概述
激光雷达测绘手段包含很多技术，具体体现在以下几方面：第一，激光发射技术。随着我国经济水平的飞速发展，气体激光器以及相关激光器都是激光雷达发射所选择的主要光源。其中，半导体激光器包含很多的工作性质，电注入激励在当前社会的相关领域得到了普遍的认可，并且发展的迅速，它具有很大的波长范围，将性能参数以及相应的输出功率加以提升。由于半导体浦固体激光器有着诸多的优势，如质量轻、量子效率高等，而且体积小，因此在相关领域得到了广泛的使用。
第一，激光发射机技术。如今，气体激光器和半导体泵浦固体激光器是激光雷达发射机选择的光源。半导体激光器包括诸多工作物质和激励方式，电注入激励如今应用得比较广泛，并且获得了较快的发展，它有着更大的波长覆盖范围，提升了各项性能参数和输出功率。半导体泵浦固体激光器具有较高的量子效率和较轻的质量，并且体积不是很大，有着较好的光束质量和较长的工作寿命，因此得到了广泛应用。
第二，空间扫描技术。一般情况下，扫描形式可以分成以下两种：一宗是扫描体制技术；另一种是非扫描体制技术。扫描体制技术得到了相关领域的普遍认可，使用机械扫描的最多，扫描频率较高，由于使用的机械结构就存在较大的差别，因此所获得的图样也是不一致的。
第三，终端信心的处理技术。该处理体系简单的说是对不同传动结构、扫描机等采取的协调控制，所得到的信息是通过接收机的形式输送的，最终在获得相应的信息。与此同时，相关人员需要对三维图像数据进行适当的处理。当前，一般是利用计算机来对该系统进行设置的，通过FPGA的形式得以实现的。
2激光雷达技术的原理
Lidar属于集激光，是由全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）为一体的系统，主要用来获取数据来源，并实现清晰的DEM。彼此的密切配合，能够很清楚的指定激光速在物体上留下的击打痕迹。还可以分为能够获取地面数字高程模型（DEM）的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统，以上系统均是依靠激光展开探测和测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆激光自身就具有高精度的测量功能，测距精确度可以实现不足4cm的效果。但是Lidar系统的精确水平不仅仅由于单纯激光作用，还需惯性测量单元（IMU）三者共同发挥作用。Lidar系统含有单束窄带激光器和接收系统。激光器实现光脉冲的产生并发射，迅速击打物体表面后，发射到原处，最后将由接收器处理。光脉冲发射出之后直到发射原地时所用时间均有接收器进行精确的测量和统计。由于光脉冲凭借光速传播，因此，下一个光脉冲发射之前的上一次光脉冲所用时间已经被接听器所测量记录下来了。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。
3激光雷达的发展历程
第1代激光雷达1967年由美国国际电话和电报公司研制，用于开发航天飞行器交会对接的激光雷达，1978年NASA/MFSC研制出了用于同一目的的CO2干涉激光雷达。1976年用于研究地球科学的星载激光雷达一经问世就得到重视，NASA和NOAA委托美国无线电公司和帕新-爱而莫公司开发用于测量全球对流层风场的CO2相干激光雷达.1988年NASA研制出激光大气风探测器，空间分辨率达到1000m左右。20世纪90年代，由于全固体激光技术和二极管泵浦全固态技术的发展，较好地解决了制约星载激光雷达的寿命问题，显示出巨大的经济效益和军事价值。
4激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
4.1基础信息收集
工程测绘工作首先就是要对目标测绘地点进行基础数据的收集，因此在工程测绘中进行激光雷达测绘技术的应用，其首要的工作任务就是对基础信息进行收集，如形成数字影像、形成测绘地图的雏形等。激光雷达测绘技术其在速度与精确度上有着突出的表现，因此在进行基础信息收集的过程中，其可以有效的对传统测绘技术中的一些不足进行完善，使得基础测绘工作的完成更加的高效快捷。
4.2精密信息测量
除了一些基础信息的收集与整合外，在进行工程测绘工作的过程中，有时还要进行一些高精密的测量工作，这些测量工作单靠传统的测量技术很难有效的完成，因此需要激光雷达测绘技术给予一定的支持，工程施工地区可能存在着一些具有代表性的景观或者植被等，在进行施工的过程中如不进行有效的规划就很可能对施工地区的景观造成一定的破坏。激光雷达测绘技术在应用的过程中，对于施工地点内部的景观进行了全面的分析，对于一些需要进行保护的景观给予了划分并制定出了一定的保护策略，这对于完善全局规划，保护工程景观有着一定的帮助作用。
4.3进行数字高程建模
数字高程建模是近几年来工程施工过程中经常使用的一种建模方式，其可以使工程的施工更加的科学化，合理化。通过数字高程建模工程施工单位可以对具体施工过程中的各项施工因素进行分析与明确，例如施工过程中土方量的统计，地形通视情况的掌握等。将激光雷达测绘技术应用到工程测绘工作中，其可以借助激光点的应用迅速的对工程区域进行数据的收集，并快速建立其三维坐标，通过数据的分析与整合，构建出符合工程施工需要的数字高程模型。这在一定程度上缩短了高程建模的速度，同时还可以最大限度的保障数字高程建模的准确性。
4.4模拟城市建设
建筑工程的施工是城市建设的一部分，为了使城市中建筑工程的施工更加的合理化，科學化，有关部门将激光雷达测绘技术进行了一定的推广，将其应用到了城市建设规划工作当中。通过激光雷达测绘技术的应用，有关部门可以对整个城市或是城市中想要进行规划的区域进行有效的测绘，并在数据收集全面后进行数字城市的建设，以此来对未来城市的发展规划进行模拟，为政府提供更加合理的城市建设方案。同时也为城市中建筑工程的展开提供了更大的保障，使其可以更加顺畅的投入建设当中。
4.5数字矿山的构建
数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要也对促进矿山可持续发展具有重要作用近年来胧国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重矿山系统内的功能受到局限矿山的人力、物力、财力都有所影响若想解决这些问题必须加强对数字矿山的重视。
结束语
综上所述，激光雷达技术因其先进性，在我国的工程测绘中使用广泛，且在各个领域的应用中都表现出了一定的优势。激光雷达技术仍是一项正在发展中的高新技术，因此对该课题的研究具有实际性意义，因此，望本文能够达到抛砖引玉的作用，让更多专家学者深入到该课题的研究中。
参考文献
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[2]刘刚.论GPS在市政工程测绘中的应用[J].住宅与房地产，2016（27）.
[3]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（05）
论文作者:杜嘉文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/19
标签：激光论文; 技术论文; 工程论文; 激光器论文; 测量论文; 高程论文; 数字论文; 《防护工程》2018年第27期论文;