三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪中的應(yīng)用研究

劉 芳

安康市不動產(chǎn)登記中心 陜西 安康 725000

近年來，我國經(jīng)濟建設(shè)取得快速發(fā)展，對建設(shè)工程需求量逐漸增加，由于工程建設(shè)規(guī)模越來越大，對地質(zhì)測繪工作精準(zhǔn)度要求也越來越高，尤其是在大規(guī)模建設(shè)工程中，使用傳統(tǒng)地質(zhì)測繪技術(shù)在應(yīng)用上較為繁瑣且測繪精確度較低，已經(jīng)無法對施工現(xiàn)場地質(zhì)做出準(zhǔn)確分析。為了能夠有效提高地質(zhì)測繪與工程測量的質(zhì)量與效率，研究人員將研究開始將三維激光掃描技術(shù)重應(yīng)用到地質(zhì)快速測繪中。激光測量技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，該技術(shù)是利用激光的單色性、方向性、相干性、高亮度等特點將激光引入測量裝置中，并表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。三維激光掃描技術(shù)測量方法采用非接觸方式快速獲取大量地面點測量數(shù)據(jù)，能夠幫助精確還原整個建設(shè)工程地質(zhì)情況，提高建設(shè)工程質(zhì)量。

一、三維激光掃描技術(shù)概述

三維激光掃描技術(shù)屬于新型技術(shù)形式，近些年來在地質(zhì)勘察中取得突出的作用，三維激光掃描測量結(jié)果精準(zhǔn)度較高，在整個利用階段能縮短時間。三維激光掃描技術(shù)的研發(fā)理論是根據(jù)GPS全球定位為基礎(chǔ)進行的改進，也可以將其稱之為定位系統(tǒng)中的一種新型技術(shù)，其工作方式主要是通過激光掃描，確定建設(shè)工程施工環(huán)境地質(zhì)情況，同時根據(jù)三維激光掃描技術(shù)掃描過程中提供的三維點云數(shù)據(jù)，在保證數(shù)據(jù)精度的情況下，繪制三維立體模型。三維激光掃描技術(shù)測繪速度現(xiàn)已達到100點/秒，而傳統(tǒng)測繪技術(shù)花費3秒時間才能完成對一點的掃描工作，顯然三維激光掃描技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)測繪技術(shù)。三維激光掃描技術(shù)無需接近掃描物體即可得到數(shù)據(jù)信息，并將信息直接傳輸至信息化軟件中對數(shù)據(jù)進行直接處理，幫助建設(shè)工程建立完整的地質(zhì)數(shù)據(jù)模型，讓施工團隊充分了解地質(zhì)情況。

二、三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪中的應(yīng)用

（一）三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

在地質(zhì)快速測繪工作中，三維激光掃描技術(shù)相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)有諸多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在三個方面：一是可以幫助管理人員進行實時動態(tài)檢測；二是能夠?qū)y量數(shù)據(jù)通過數(shù)字化系統(tǒng)組織為具體信息；三是測量及分析后的數(shù)據(jù)精確度高。三維激光掃描技術(shù)工作原理是通過對物體進行掃描，將物體相關(guān)信息利用信息化技術(shù)直接傳輸，幫助管理人員完成數(shù)據(jù)的傳輸及分析工作。三維激光掃描技術(shù)不僅在幫助管理人員快速的進行地質(zhì)測繪，還讓工作人員能夠以更直觀的方式觀察地質(zhì)內(nèi)部環(huán)境，極大程度上降低了企業(yè)各種成本，同時提高了工作人員的工作效率。

（二）工程地質(zhì)快速測繪分析

三維激光掃描技術(shù)對建設(shè)工程現(xiàn)場進行激光掃描測量工作后，即可通過分析測量數(shù)據(jù)，得出建設(shè)工程現(xiàn)場的三維數(shù)據(jù)信息，快速建立工程現(xiàn)場地質(zhì)模型；三維激光掃描技術(shù)最便利的地方，在于無需接觸被測量物體即可獲得物體相關(guān)信息數(shù)據(jù)，進而對所獲得數(shù)據(jù)信息建立出完整三維模型；通過對三維激光掃描技術(shù)測量坐標(biāo)整合，無需對實際場地進行探測就可得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)快速測量工作中，既可以滿足企業(yè)對工程的管理，還能夠幫助工作人員對工程地質(zhì)進行實時動態(tài)管理，隨時對工程地質(zhì)安全進行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，保證危險環(huán)境下施工時的人員人身安全。

工程地質(zhì)快速測繪時，必須要提前了解注意事項，以及具體施工的準(zhǔn)備測量工作，以此幫助工作人員對工程地質(zhì)進行精確測量，提高工程地質(zhì)測繪圖根控制準(zhǔn)確度。由于三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪過程中應(yīng)用時間較短，因此工作人員必須注意遵循以點帶面原則。三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪工作中就是要幫助施工團隊構(gòu)建工程地質(zhì)數(shù)據(jù)參數(shù)，并結(jié)合信息化技術(shù)的便利性，對數(shù)據(jù)參數(shù)進行儲存、計算及管理，逐漸完善工程地質(zhì)信息，最終建立起一個地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫，幫助企業(yè)建設(shè)工程創(chuàng)造良好開端。

（三）三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用分析

三維激光掃描技術(shù)作為一種新型測量技術(shù)，在地質(zhì)快速測繪中所應(yīng)用的時間較短，但是卻取得了十分顯著成果。三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪上的應(yīng)用，對提高地質(zhì)測繪質(zhì)量具有重要意義，同時還能夠有效降低地質(zhì)測繪對人力資源的需求，縮短地質(zhì)測繪時間，激光能夠為地質(zhì)快速測繪提供更加邊界外部條件，地質(zhì)快速測繪結(jié)果精確性也能夠有效提升。

工程地質(zhì)測量工作中，利用數(shù)據(jù)信息建立三維模型的根本目的是為了提高工作人員的工作效率，讓工作人員通過三維模型即可了解施工現(xiàn)場及周邊的地質(zhì)環(huán)境。同時，在不斷的深入勘察過程中，三維模型可以根據(jù)勘察數(shù)據(jù)不斷的變化，將所有變化數(shù)據(jù)作為建立數(shù)據(jù)信息庫的基礎(chǔ)；三維激光掃描技術(shù)能夠收集工程地質(zhì)完整控制點，工程地形、地貌及實時動態(tài)都能夠通過信息化技術(shù)得以展現(xiàn)，有助于工作人員的實際施工，并幫助管理人員掌控工作人員的工作信息及人員分布狀況。

三維激光掃描技術(shù)進行地質(zhì)快速測繪時，必須根據(jù)測量位置放置掃描儀支架，安裝時盡量選擇較為安全的位置。在工程地質(zhì)建立三維立體模型時，必須保證工程地質(zhì)被全部檢測，同時對工程內(nèi)部工程人員的位置進行確定，避免工作人員在工作過程中出現(xiàn)安全事故，及時出現(xiàn)安全事故也可及時救援。三維激光掃描技術(shù)的特點便是準(zhǔn)確度高、檢測速度快，其原理是通過快速激光掃描，獲取信息工程地質(zhì)數(shù)據(jù)，并對信息數(shù)據(jù)進行有效性處理，能夠?qū)崿F(xiàn)特殊工程對地質(zhì)信息及施工情況的實時掌握。

結(jié)語：

三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)快速測繪領(lǐng)域有重要的作用，在應(yīng)用過程中要對整個測試階段引起重視，嚴(yán)格按照測試要求實施。三維激光掃描技術(shù)建立的三維立體模型實用性極強，幫助管理人員觀測工程地質(zhì)實景，也無需通過實體進行掃描，這給予了地質(zhì)快速測繪工作極大便利性，尤其是用于地勢險、危險度高的工程地質(zhì)測繪工作中，能夠大大保證施工人員的人身安全，提高工作人員施工進度與整體工程進度。同時，對于建設(shè)企業(yè)而言，需要不斷的關(guān)注新技術(shù)研發(fā)，并運用在實際地質(zhì)測繪工作中去，或者由內(nèi)部技術(shù)人員對三維激光掃描技術(shù)進行改進，幫助在地質(zhì)快速探測中持續(xù)不斷的提高并發(fā)揮其能力，建造質(zhì)量工程。此外，三維激光掃描技術(shù)與傳統(tǒng)測量方法相比較，有效提高了測量結(jié)果精確性，但是還需要注意其存在的不足，未來還需加強對三維激光掃描技術(shù)研究深度，最大程度提高三維激光掃描技術(shù)測量結(jié)果精確性。