地面三維激光掃描技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

王鵬飛

1 道路工程測(cè)量工作的相關(guān)要求

在對(duì)道路工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要滿足一下幾點(diǎn)要求：首先就是新建道路工程中的測(cè)量工作的相關(guān)要求，需要對(duì)進(jìn)行建設(shè)的道路的地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，包括筆直路面的寬度、長(zhǎng)度、彎路的角度以及當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)的測(cè)量工作，同時(shí)對(duì)新建道路中需要拆遷的住房占地面積也要進(jìn)行測(cè)量。第二點(diǎn)就是建設(shè)翻修道路工程時(shí)，應(yīng)對(duì)需要翻修的道路面積進(jìn)行測(cè)量，對(duì)周圍的交通地線也要進(jìn)行測(cè)量。以上就是在進(jìn)行道路工程施工相關(guān)測(cè)量工作的相關(guān)要求，其他工程的的測(cè)量要求根據(jù)工程種類的不同也會(huì)有所不同。

2 地面三維激光掃描技術(shù)相較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的差別

地面三維激光掃描技術(shù)是由三維激光掃描技術(shù)改進(jìn)而來的新型工程測(cè)量技術(shù)，三維激光掃描技術(shù)在二十世紀(jì)的九十年代被開發(fā)出來的一項(xiàng)測(cè)量技術(shù)，相較于之前的GPS空間定位技術(shù)而言，技術(shù)的理念更加新穎。在工程測(cè)量中，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)大多以GPS空間定位技術(shù)為主。GPS技術(shù)可以對(duì)一些比較浩大的工程的測(cè)量工作提供很大的幫助，通過建立空間站采集相關(guān)數(shù)據(jù)來對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量。這種技術(shù)對(duì)于占地面積較大的工程進(jìn)行測(cè)量十分的方便，準(zhǔn)確性也十分的高，但是對(duì)于一些小型工程來說，使用GPS技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的精度就會(huì)大打折扣，而且對(duì)建設(shè)工程區(qū)域的地質(zhì)條件的測(cè)量不是十分的準(zhǔn)確。而新型的地面三維激光掃描技術(shù)就可以很好的做到對(duì)中小型工程進(jìn)行精確的測(cè)量。地面三維激光掃描技術(shù)相較于傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)而言，有著更加高的精確度，而且可以做到在最短的時(shí)間中，對(duì)工程的所在地理坐標(biāo)通過三維技術(shù)確定下來。其探測(cè)工程的地理坐標(biāo)為三維坐標(biāo)，相較于傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)而言，地面三維激光掃描技術(shù)探測(cè)的地標(biāo)更加的具體精確。將工程的相關(guān)地標(biāo)以及地質(zhì)情況通過激光點(diǎn)將其展現(xiàn)在三維的模擬空間中。

3.地面三維激光掃描技術(shù)工作流程

應(yīng)用于工程測(cè)量中的地面三維激光掃描技術(shù)，在工作時(shí)的具體流程可將其分為激光掃描工作以及外業(yè)數(shù)據(jù)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的采集、處理工作兩方面。

3.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

在應(yīng)用于工程測(cè)量的地面三維激光掃描技術(shù)中，對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)的采集工作十分的重要。對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，來實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理。外業(yè)數(shù)據(jù)的采集工作分為測(cè)量、布設(shè)控制點(diǎn)及標(biāo)靶和數(shù)據(jù)的掃描兩方面，下文將對(duì)這兩方面著重進(jìn)行分析講解。

3.1.1 測(cè)量、布設(shè)控制點(diǎn)及標(biāo)靶

在使用地面三維激光掃描技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先要對(duì)其工程的外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。地面三維激光掃描儀的掃描范圍有所限制，不可以實(shí)現(xiàn)大面積的掃描來用于數(shù)據(jù)的采集，所以需要對(duì)工程的外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。因此外業(yè)數(shù)據(jù)的采集工作十分的重要，在對(duì)外業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，首先布設(shè)相應(yīng)的控制點(diǎn)以及標(biāo)靶。掃描儀與被掃描目標(biāo)所形成的夾角不同的情況下的空間分辨率是不一樣的，夾角越小，分辨率越低；對(duì)于不同的掃描距離，點(diǎn)的精度也不同；另外還存在有障礙物不能通視的情況，因此通常一條道路的測(cè)量工作需要在很多測(cè)站來完成。那么不同測(cè)站的測(cè)量數(shù)據(jù)如何拼接到一起，就需要標(biāo)靶來完成，因此根據(jù)掃描儀測(cè)程，需要在各相鄰測(cè)站重合的位置布設(shè)3個(gè)以上形成不規(guī)則圖形的標(biāo)靶，以供點(diǎn)云拼接需要。

3.1.2 確定采樣間隔開始掃描

在對(duì)工程進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集工作時(shí)，對(duì)全景數(shù)據(jù)的掃描也是十分重要的。相關(guān)工作人員可以對(duì)掃描儀的安置設(shè)定相應(yīng)的采樣間隔，可以通過應(yīng)用多臺(tái)掃描儀的方式對(duì)整個(gè)工程的全景進(jìn)行掃描，已達(dá)到采集的數(shù)據(jù)有一定的完整性的目的。數(shù)據(jù)的掃描工作進(jìn)行時(shí)，其采樣間隔的取值十分重要。取值過大，會(huì)對(duì)整個(gè)工程的測(cè)量精度造成影響；取值過小，會(huì)使得采集掃描的數(shù)據(jù)十分繁雜，采集掃描的數(shù)據(jù)量過于龐大，不利于數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)過于龐大的數(shù)據(jù)處理起來也十分不便，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)處理器承載的數(shù)據(jù)過量，造成地面三維激光掃描儀的數(shù)據(jù)處理器的癱瘓。

3.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

在應(yīng)用于工程測(cè)量中的地面三維激光掃描技術(shù)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的測(cè)量工作。地面三維激光掃描儀對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理十分重要，對(duì)工程測(cè)量的精確度有很大的影響。以道路工程的工程測(cè)量工作為例，在對(duì)道路工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，會(huì)因?yàn)橐恍┩饨纭⒖陀^因素，影響到數(shù)據(jù)的采集工作。采集的數(shù)據(jù)無(wú)論如何都會(huì)包含一些無(wú)用、無(wú)意義的數(shù)據(jù)，這就需要對(duì)所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，挑選出對(duì)工程測(cè)量有用的數(shù)據(jù)。而將有用的數(shù)據(jù)挑選出來的過程被稱為數(shù)據(jù)濾波，而無(wú)用的數(shù)據(jù)被稱之為噪音數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)應(yīng)用于工程測(cè)量中的地面三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。通過文章對(duì)地面三維激光掃描技術(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)與功能進(jìn)行的探討，不難發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)新型的測(cè)量技術(shù)對(duì)我國(guó)工程測(cè)量工作提供了極大地便利，而在工程測(cè)量中最為重要的精確性，這項(xiàng)工程測(cè)量技術(shù)可以達(dá)到甚至超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為，這樣的新型技術(shù)為我國(guó)各項(xiàng)工程的建設(shè)起到了很大的推進(jìn)作用，應(yīng)鼓勵(lì)我國(guó)的青年一代秉承創(chuàng)新精神與理念，創(chuàng)造出更多可以推動(dòng)我國(guó)發(fā)展的新技術(shù)。

[1]皮志榮.地面三維激光掃描技術(shù)在工程測(cè)量中的實(shí)踐[J].江西建材,2017(24):219+224.

[2]樊穎,劉躍.地面三維激光掃描技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017(20):76-77.