摘要:近些年来随着我国建筑工程行业的迅速发展,工程测绘技术行业有了很大的进步,就是激光雷达测绘技术正在被广泛的运用。激光雷达技术的应用使工程测绘更简便快捷,数据的准确性更高。
关键词:激光雷达测绘技术;工程测绘;技术应用
激光雷达测绘技术具有激光发射技术、空间扫描技术和终端信息处理技术等关键技术,这些技术有比传统摄影测量和地面测量更显著的优越性,例如自动化水平程度更高、数据生产周期更短、精度高、在实际的应用中更不容易受到天气的影响等,因此激光雷达技术在航空摄影测量和地图绘制中被定义为最新的技术方法之一。
1 激光雷达测绘技术的概述
(1)激光雷达技术是由两部分组成的,即激光系统和计算机系统,激光系统负责的是向外供给激光脉冲,计算机系统负责的是将大量的数据进行储存以及有效的进行数据处理。激光雷达测绘技术可以在测绘工作的同时获取测绘目标的空间三维坐标,计算机通过对测绘目标的数码摄像影片进行操作,最终获得测绘目标的三维模型。激光雷达测绘技术的应用可以将测绘目标最真实的模型进行展现,让人们能更快速的获取测绘目标的立体空间信息。
(2)激光雷达测绘技术是利用电磁波将探测信号发射到目标所在地,并迅速返回,通过对发射信号与返回信号进行对比来对测绘目标的信息进行距离、高度等等的了解,如果是动态的目标也可以进行跟踪了解探测。激光雷达技术按不同的方式进行分类的话可以分为连续波激光雷达以及脉冲激光雷达等等。
2 激光雷达测绘技术的工作原理
雷达激光测绘技术可以分为机载和地面两大类。其中,在飞机上安装的激光探测和测距系统要归类于飞机载动激光雷达。激光雷达测绘技术的工作原理是让传感器所发射出来的激光束以光速进行传播,接收器再接受反射回的信号并将接收回的信号转化为一个电信号,记录激光束发射和接收的时间,利用R=ct/2公式,对激光器距离地面的垂直长度和接收时间的差进行计算。激光扫描器会对单方向发射雷达脉冲波折回的开始回波和最中间多个回波以及最后回波进行记录,统计每一个回波的时间,将所得的高程信息与IMU/DGPS系统和激光雷达扫描系统集合进行处理。用扫描仪向测量目标发射持续的激光波束,将飞机的飞行方向进行记录并将地表反射的激光束进行接收,把激光发射束的具体位置和形态记录下来,最后通过计算得到空间的具体位置。
3 激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
3.1激光雷达测绘技术在基础测绘中的应用
工程测绘中的基础测绘是基础性的测量,是对测绘目标进行基础信息的测量工作,包括对数字线划地图和数字正射影像等的测绘,应该把数字影像实现基本反射并且进行相应的切割。虽然只是基础性的测量,单三维数据信息必须要精准,因此激光雷达测绘技术必须在基础测绘中得以应用。比如数字的正摄影像就可以对数字进行微分的纠正,可以得到地形信息的精确数据;机载的激光雷达可以对高精度的摄像进行微分纠正,让数字正摄影像更容易变得完美。激光雷达测绘技术在基础测绘中的使用使基础测绘的成本降低并提高了测绘效率,让规模化生产能够更好的实现。
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3.2激光雷达测绘技术在精密测绘中的应用
测绘工程不但有基础测绘,也有精密测绘,在精密测绘中,涉及到采集测绘目标的细节数据,细节数据测绘完后要对测绘目标的三维坐标等也要有所收获。比如在建筑的测量中即需要对各个方面都进行测量,又要对三维坐标和形成的三维模型进行测量。在精密测绘工程中,可以将激光雷达测绘技术和机载激光测绘技术进行应用,此技术可以把在数码相片中得到的有关测绘目标的纹理信息和形成的三维模型进行叠加比较,三维模型形成后,就可以对测绘目标进行规划和分析等具体工作。
3.3激光雷达测绘技术在数字矿山中的应用
要实现矿山的可持续发展,就必须要对生态环境进行保护,因此数字矿山的构建已经越来越被人们所重视。通过激光雷达测绘技术在数字矿山中的应用,可以对矿山的地面信息以及数据进行快速的提取,进而构建出矿山的三维虚拟地面模型,对建筑物的顶面信息合理区域进行确定,对建筑物的数字模型进行重建。激光雷达测绘技术的应用可以使数字矿山所提供出来的信息更加的真实可靠,从而能更好的对矿山所在地区的经济状况以及生态环境进行评价,同时也能对沉陷区建筑物的破坏情况进行调查。
3.4激光雷达测绘技术在森林发展中的应用
可持续发展观给森林的发展提出了更加全面的要求,因此在森林业的发展中对精准度和准确度的要求也有了提高,将激光雷达测绘技术运用到森林业的发展中可以准确测绘出树冠以下的地形同时得到树高的数据,这样就可以精准、科学的将树木的相关信息计算出来。
3.5激光雷达测绘技术在城市规划上的应用
随着城市的进步,很多地方都需要进行城市的规划,同时随着科技的发展,已经进入到了数字化工业的时代,因此在城市规划中,将高新技术运用到其中会起到很大的影响。将激光雷达测绘技术应用到城市规划上能够得到更加精准的数据,并且能得到建筑效果的三维立体图,这对城市规划的整体布局会起到有效的帮助。
3.6激光雷达测绘技术在数字城市建设中的应用
越来越多的城市已经把数字城市作为目标,而数字城市必须要有精确的空间信息,这是数字城市的平台以及基础框架,将激光雷达测绘技术运用到数字城市建设中,不但能够提供必须的空间信息还能提供高分辨率且高精准度的数字正摄影像等信息。
总结:
不难发现激光雷达测绘技术和传统的测绘技术相比,优势在于更方便快捷,并且精准度更高。不仅比传统的测绘技术的技术水平更高,还在更高层次的技术上有着全新的突破,对工程测绘的工作效率起到了提高的作用。激光雷达测绘技术是一种新型的技术,所以其发展空间还有很大,因此相关的研究人员以及技术人员要根据不断的科研和实践来让此技术不断的发展进步,为工程测绘带来便利。
参考文献:
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论文作者:蒙广全
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/24
标签:激光论文; 技术论文; 数字论文; 目标论文; 工程论文; 测量论文; 信息论文; 《基层建设》2017年第11期论文;