激光掃描技術(shù)在農(nóng)村地籍測(cè)量中的應(yīng)用

王志鵬

摘要：我國(guó)在很久以前，就有關(guān)于地籍測(cè)繪方面的數(shù)據(jù)資料，但是，傳統(tǒng)的地籍測(cè)繪技術(shù)，主要是利用人力物力進(jìn)行實(shí)地的測(cè)量，不但工程量巨大，工程過(guò)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)，數(shù)據(jù)也不能保證其精確度，而針對(duì)于地籍測(cè)繪方面，現(xiàn)在先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)對(duì)于地籍測(cè)繪，十分便利，不僅速度快，使用方便，而且對(duì)于數(shù)據(jù)的收集十分精確，能夠在很大程度上解決地籍測(cè)繪過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提高我國(guó)地籍測(cè)繪工作的工作效率和便利。

關(guān)鍵詞：激光掃描技術(shù);農(nóng)村地籍測(cè)量;應(yīng)用

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用速度大幅度提升的背景下，GPS技術(shù)發(fā)展速度也大幅度提升，三維激光掃描技術(shù)就是其中的一種，已經(jīng)在地籍測(cè)繪中得到較為廣泛的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以在空間當(dāng)中完成自動(dòng)立體化掃描，從而完成空間三維建模工作。

1三維激光掃描技術(shù)概述

三維激光掃描技術(shù)是一個(gè)立體化的掃描技術(shù)，它主要是由激光發(fā)射器，計(jì)算機(jī)激光控制單位及接收器組成的。它的主要工作原理是通過(guò)對(duì)對(duì)象表面三維坐標(biāo)的獲取來(lái)重建三維場(chǎng)景來(lái)提取地表信息。它的特點(diǎn)是定位精度較高，且是數(shù)字化采集，測(cè)量距離比較遠(yuǎn)。與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)能夠不受掃描環(huán)境的影響，因此這個(gè)技術(shù)擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，它的數(shù)據(jù)采集率比較高，且采集的信息比較準(zhǔn)確。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，三維激光掃描技術(shù)在結(jié)構(gòu)測(cè)量、建筑評(píng)估測(cè)量方面都有廣泛的應(yīng)用。在地籍測(cè)繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)就可以充分的發(fā)揮在地形測(cè)繪方面的優(yōu)勢(shì)，在另一個(gè)方面也能夠進(jìn)一步的改善并簡(jiǎn)化傳統(tǒng)測(cè)繪的流程，進(jìn)一步的提高地籍測(cè)繪的自動(dòng)化程度。所以在地籍測(cè)繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)是必不可少的一個(gè)方面。

2三維掃描技術(shù)的工作原理

2.1測(cè)距

三維掃描技術(shù)可以通過(guò)利用相位法、脈沖法和三角法這三種比較常用的方法，通過(guò)在被測(cè)量的距離上，運(yùn)用調(diào)制光信號(hào)的進(jìn)行發(fā)射和回收的往返信號(hào)的相位差，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算，借助時(shí)間來(lái)計(jì)算被測(cè)量的距離，而脈沖法與相位法則大體相同，但是在計(jì)算方面，利用的是其發(fā)射和回收的時(shí)間差，通過(guò)時(shí)間的差距和發(fā)射的速度來(lái)計(jì)算其中間的距離，在三維激光掃描技術(shù)中經(jīng)常被使用。三角法，由名大致可以了解到，是利用其空間方位角度，進(jìn)行測(cè)量，但是不能運(yùn)用于長(zhǎng)距離中，只能運(yùn)用于稍短的距離里進(jìn)行測(cè)量。

2.2角位移

在使用三維激光掃描技術(shù)測(cè)量中，一個(gè)十分關(guān)鍵的部分的測(cè)量就是角位移，在我國(guó)利用三維激光掃描技術(shù)對(duì)于角位移進(jìn)行測(cè)量主要有兩種方法，第一種是應(yīng)用線位移，其主要是在三維激光掃描技術(shù)中利用CCD元件和直角棱鏡加上利用激光發(fā)射器等元件構(gòu)成一個(gè)完成的系統(tǒng)進(jìn)行角位移測(cè)量。后者則是利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的掃描儀，通過(guò)利用步數(shù)和步距角，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。

2.3掃描

三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)量對(duì)于掃描方面十分重視，是利用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行空間坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量收集的一個(gè)重要方面。在實(shí)際工作過(guò)程中，三維激光掃描技術(shù)通過(guò)對(duì)于需要進(jìn)行掃描測(cè)量的地區(qū)發(fā)射出激光，通過(guò)利用其發(fā)射和回收的激光空間差和時(shí)間差，進(jìn)行對(duì)于數(shù)據(jù)的收集，然后需要利用三維激光掃描技術(shù)內(nèi)部的控制編碼器，通過(guò)設(shè)計(jì)兩個(gè)合適的縱向角度和橫向角度，利用具體的數(shù)據(jù)公式，進(jìn)行計(jì)算相應(yīng)的需要測(cè)繪的測(cè)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。

2.4定向

通過(guò)利用三維激光掃描技術(shù)對(duì)于所需測(cè)量的地區(qū)進(jìn)行掃描測(cè)量，所得出的數(shù)據(jù)，必須進(jìn)行收集整理，在整個(gè)大地坐標(biāo)下進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，對(duì)于其需要的坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為具體得坐標(biāo)，進(jìn)行位置定位分析等，從而進(jìn)行坐標(biāo)系得到具體數(shù)據(jù)分析。

3三維激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1車載激光掃描系統(tǒng)

車載激光掃描系統(tǒng)在地籍測(cè)繪中發(fā)揮了巨大的作用，在現(xiàn)有的地籍測(cè)繪工作中，車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)與三維激光掃描系統(tǒng)可以聯(lián)合的應(yīng)用，發(fā)揮強(qiáng)大的作用。大幅度的提高地籍測(cè)繪的工作效率。為了能夠方便快速的獲取數(shù)據(jù)，人們開(kāi)始將信息其收集起來(lái)，并將準(zhǔn)確的信息添加進(jìn)車載移動(dòng)設(shè)備中，這種設(shè)備的掃描效果非常好，且受到一致的好評(píng)。普通的車載系統(tǒng)的前身是越野車，在這樣的基礎(chǔ)之上安裝數(shù)碼攝像系統(tǒng)和激光掃描裝置就會(huì)形成新的掃描系統(tǒng)，直接掃描系統(tǒng)就形成了一定的測(cè)量系統(tǒng)。

由于不同地點(diǎn)的實(shí)際高度不同，所以在準(zhǔn)備測(cè)量階段應(yīng)該調(diào)整掃描設(shè)備的實(shí)際高度。通過(guò)一定的升降裝置調(diào)整掃描設(shè)備的高度，確保檢查的測(cè)量精度，需要在掃描點(diǎn)周圍設(shè)置一定的檢查點(diǎn)。利用車輛自身的定位系統(tǒng)直接的確定它相應(yīng)的地理坐標(biāo)，這種方法可以大幅度的節(jié)省工作時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，由于測(cè)量車輛的體積龐大，因此在收集信息的過(guò)程中會(huì)造成一定的測(cè)量盲區(qū)，面對(duì)這樣的情況就需要設(shè)置一定的距離。在數(shù)據(jù)的收集過(guò)程中，可以考慮采用同步數(shù)碼照片的方式，通過(guò)不斷的調(diào)節(jié)照片的透明度來(lái)約束立體模型的構(gòu)建方法。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，需要利用人的力量來(lái)保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。在一些數(shù)據(jù)較大的地方就可以采用系統(tǒng)自動(dòng)處理的方法進(jìn)行應(yīng)用，如果在測(cè)量的過(guò)程中存在一定的誤差，面對(duì)這種情況，就需要相應(yīng)的研究人員不斷的進(jìn)行掃描，最后與數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確定最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3.2 3D激光掃描儀

3D激光掃描儀是一種進(jìn)行激光測(cè)距的掃描儀器。它的內(nèi)部具有掃描棱鏡，因此它可以不用反射棱鏡就可以實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量掃描點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在另一個(gè)方面，它的掃描速度也可以達(dá)到非常大。3D激光掃描儀具有非接觸式測(cè)量、采集速度非?？臁⒎直媛史浅８叩奶攸c(diǎn)。擁有這樣的優(yōu)點(diǎn)就可以迅速全面準(zhǔn)確的獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3.3獲取海量數(shù)據(jù)

三維激光掃描技術(shù)屬于測(cè)繪領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，它可以全方位的快速獲取空間三維信息，它可以利用它強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確的信息，與常規(guī)的掃描儀器相比，三維激光掃描儀具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，它處理速度非?？?，精度很高，它也不會(huì)受掃描環(huán)境的影響。在地籍測(cè)繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)可以獲取大量的真實(shí)數(shù)據(jù)，真實(shí)的反映出現(xiàn)實(shí)的地理位置及信息。

4結(jié)語(yǔ)

在地籍測(cè)繪工作中，三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上提高了地籍測(cè)繪的效率和測(cè)繪精度，因此，相關(guān)測(cè)繪人員需要積極研究三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高測(cè)繪水平，進(jìn)而能夠幫助國(guó)家更好地進(jìn)行國(guó)土資源管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]王萍.激光掃描技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J].低碳世界，2014（12）：31.

[2]隗偉.城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用[J].智能城市，2018，4（06）.

[3]趙燁.測(cè)繪工程技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2018（03）：79-80.

（作者單位：遼寧達(dá)榮科技股份有限公司）