移動式激光雷達在農(nóng)村房地一體調(diào)查中的應用

胡晶晶

【摘? 要】論文通過研究移動式激光雷達的優(yōu)勢，結合農(nóng)村房地一體調(diào)查工作中存在的困境，提供移動式激光雷達在農(nóng)村房地一體項目中有效應用的工作策略，通過其應用提高農(nóng)村房地一體調(diào)查的精度與效益。

【Abstract】Through the research on the advantages of mobile lidar， considering the difficulties existing in integrated investigation of rural house ownership and land-using right， this paper provides the working strategy of the effective application of the mobile lidar in rural house ownership and land-using right integrated investigation project， and improves the precision and benefit of rural house ownership and land-using right integrated investigation through its application.

【關鍵詞】移動式激光雷達;農(nóng)村房地一體;困境;應用

【Keywords】mobile lidar; integration of rural house ownership and land-using right; difficulty; application

【中圖分類號】P271;P237? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）11-0148-02

1 引言

隨著科學技術的不斷發(fā)展，激光雷達的應用范圍逐漸擴大到更多的領域，并取得了良好的應用效果。而移動式的發(fā)展模式，為激光雷達的使用提供了更多的優(yōu)勢，例如，能使測量工作的精度更高，能夠有效完成長距離下的高動態(tài)分辨率測量，能夠有效提升激光雷達測量的抗干擾性，提升其整體的工作能力等。

在農(nóng)村房地一體調(diào)查過程中使用移動式激光雷達，可以實現(xiàn)實時動態(tài)化地獲取數(shù)據(jù)信息，全面加強房屋位置與空間信息的采集和測量。在農(nóng)村房地一體調(diào)查的測量過程實際的應用過程中，可以通過數(shù)據(jù)的采集和處理，綜合其實際狀況，提升數(shù)據(jù)采集的準確性和有效性，來達到實際的測量要保障所獲取到的房屋的基本信息能夠精確有效的目的。

2 激光雷達概述

激光雷達的工作方式，主要是向目標發(fā)射激光束探測信號，將接收到的從目標返回的信號與發(fā)射信號進行綜合比較。在此環(huán)節(jié)中，通過有效的數(shù)據(jù)處理就能夠獲得與目標相對應的距離、方位、高度、速度、形狀等相關信息。激光雷達是由激光發(fā)射機、光學接收機轉臺和信息處理系統(tǒng)構成，激光器主要是將電脈沖轉變?yōu)楣饷}沖發(fā)射出去，而光接收機則是將從目標返回的光脈沖轉換為電脈沖，并在顯示器中顯示出來，有效實現(xiàn)人機交互。由于激光具有非常精確的測距能力，能夠有效提升數(shù)據(jù)測量的精確度，在實際的測量開展過程中，加強激光雷達的使用能夠得到精確的三維立體圖像。再加上激光雷達有著分辨率高、隱蔽性好、低空探測性能好、體積小、質(zhì)量輕、效率高等諸多優(yōu)勢，具有非常廣闊的應用前景，同時能夠有效提升待測物測量的精準性。而移動式激光雷達，為工作提供了更靈活的方案。

3 農(nóng)村房地一體調(diào)查工作中存在的困境

目前，為了進行有效的管理，在農(nóng)村房屋建筑和地基建筑管理過程中，土地資源管理部門采用了房地一體的管理方式來開展相應的管理行為，而農(nóng)村房地一體調(diào)查工作的成果則是管理的基礎。

在農(nóng)村房地一體調(diào)查的測量過程中，應用傳統(tǒng)測量技術受到測量環(huán)境、儀器設備、測量人員工作水平和專業(yè)素質(zhì)等的影響，往往需要投入大量的人力、物力來進行大量數(shù)據(jù)的采集與測量，測量的進度和精度也得不到有效保障，測量結果的準確性和有效性有待進一步提升。缺乏對測量人員的專業(yè)性培訓，在測量過程中將難以按照相應的規(guī)范高效完成測量工作。遇到農(nóng)村環(huán)境復雜難以進入、農(nóng)戶長期打工在外、無法入戶測量的情況，靠傳統(tǒng)測繪人員人工測量將無法很好地對房屋進行丈量，容易造成測量的結果與真實狀況存在較大偏差和進度滯后。農(nóng)村房地一體調(diào)查的測量過程中缺乏先進的技術作為支持，其實際的測量進度和精度難以滿足農(nóng)村房地一體測量的需求，有待進一步健全和完善。

4 農(nóng)村房地一體調(diào)查中移動式激光雷達的具體應用

4.1 數(shù)據(jù)的采集

與傳統(tǒng)的測量方式相比，移動式激光雷達在農(nóng)村房地一體測繪工作中采用無人機機載作業(yè)、車載作業(yè)及背包作業(yè)多種模式相結合的方式，能夠合理規(guī)避測量目標周邊區(qū)域地形地貌、天氣、交通狀況等綜合因素的影響，而借助以此建立的豐富的地物信息，建立三維空間立體模型，能夠更靈活、真實還原房地測量信息。

通過使用無人機機載作業(yè)模式能夠有效提升測量范圍及測量結果的精準性，避開地面GPS信號的干擾，無人機機載作業(yè)模式下飛機要在熟悉測區(qū)地形地貌的同時，對航高和航線做好相應的規(guī)劃，綜合這些因素，要考慮對房屋一體測繪成圖帶來的影響，及時調(diào)整作業(yè)的方式和過程，加強設備的調(diào)試，以此有效提升測量結果的精確性。而對于低空路邊大范圍及高空無法及的房屋細部的測量，則可分別采用車載、背包的方式進行數(shù)據(jù)的采集。三種方式結合，最大限度保證農(nóng)村房地一體調(diào)查測量過程中數(shù)據(jù)采集的完整性和準確性。

4.2 數(shù)據(jù)的預處理

在農(nóng)村房地一體調(diào)查的測量過程中，當數(shù)據(jù)采集完成之后就能夠構建原始基站數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)和點云數(shù)據(jù)。為了構建三維立體模型，在數(shù)據(jù)的預處理活動開展過程中，則需要結合基站數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)進行初步的解算處理，以獲得數(shù)據(jù)采集的軌跡，并將其獲取的激光點云數(shù)據(jù)進行無縫拼接。當移動式激光雷達點云數(shù)據(jù)解算輸出后，可以結合項目的需求實現(xiàn)對點云數(shù)據(jù)的有效轉換。在輸出點云數(shù)據(jù)時，做好參數(shù)的設置和投影工作，為后續(xù)的各項工作提供相應的數(shù)據(jù)支持。

4.3 數(shù)據(jù)的矢量化

農(nóng)村房屋的點云數(shù)據(jù)拼接好后，要進一步對激光點云數(shù)據(jù)進行分析，進行內(nèi)業(yè)矢量化處理以獲取數(shù)字線劃圖，獲取房屋的邊長信息等。通過具備專業(yè)能力的內(nèi)業(yè)處理人員對點云數(shù)據(jù)進行多角度判讀，參照點云數(shù)據(jù)對房屋的各個部位進行內(nèi)業(yè)的拉邊、矢量化，利用專業(yè)軟件，可以在內(nèi)業(yè)處理過程中對房屋進行任意角度的切面，可全方位了解房屋的空間位置、各部位邊長信息，進行房屋及相關地形的矢量化，還可以結合已有影像數(shù)據(jù)進行判斷，遇到實在無法判斷的復雜的房屋部件，再與外業(yè)人員進行交互補測核查。最后得到數(shù)字線劃圖及房產(chǎn)圖等農(nóng)村房地一體調(diào)查矢量化成果。

5 結語

總之，移動式激光雷達技術的發(fā)展為農(nóng)村房地一體調(diào)查技術的發(fā)展提供了相應的技術支持。移動式激光雷達技術的使用大大減少了農(nóng)村房地一體調(diào)查過程中測量環(huán)境、儀器設備、人工因素對測量成果的影響，減少了外業(yè)測量人工投入，大大提高了調(diào)查效率和測量精度，但由于實際情況的少數(shù)特殊性影響，在移動式激光雷達的具體使用過程中還受到區(qū)域及周邊環(huán)境的影響，地物及房屋的相互遮擋以及房屋的復雜度會降低測量的精度和準確度，對于內(nèi)業(yè)判讀人員的要求較高，一些情況還是需要外業(yè)測量人員進行實地核查。在今后的農(nóng)村房地一體調(diào)查工作中，我們還需要加強研究，科學合理地使用移動式激光雷達技術，通過技術的不斷創(chuàng)新，不斷增加自動化減少人工介入，有效提升其測量結果的準確性、完整性和有效性，給項目帶來更大的效益。

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