地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用

張偉

[摘 要] 隨著地面三維激光掃描技術在工程測量之中的應用正變得越來越普及，而起源于二十世紀九十年代中期的三維激光掃描技術又被稱作實景復制技術，是測繪技術方面的一大進步性發展。地面三維激光掃描技術在工程測量之中的測量精準程度高，而且對于測量數據的處理更加迅速，是極為便捷的一種工程測量的技術。地面三維激光掃描技術在工程測量之中的合理應用，不僅解決了傳統測量方法存在的局限性，還充分發揮出了其在技術方面的優勢，提升了工程測量的質量。

[關鍵詞] 地面;三維激光掃描技術;工程測量;應用

在當前的社會發展中，我們國家的現代化建設速度逐漸加快，工程建設的項目也呈現出了與日俱增的景象，在工程建設之中，工程測量關系著工程項目的建設能否順利開展，是非常重要的一個方面。舊有的工程測量的方式不僅會浪費大量的人力以及物力，并且在測量的精確度方面有所欠缺，無法獲得最佳的數據。地面三維激光掃描技術的應用，使得工程測量的精確度與工作的效率都有了很大的提升，對于工程建設項目的高質量完成具有重要的意義[1]。

一、關于地面三維激光掃描技術的概述

1.地面三維激光掃描技術的應用原理

地面三維激光掃描技術集測繪與數據采集功能于一身，能夠把光、機、電結合起來開展記錄的工作。尤其是對于三維空間中物體的位置，使用三維激光掃描儀可以得到最為準確的信息。三維激光掃描技術核心的原理是激光測距，通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，能夠迅速復建出被測目標的三維模型與線、面、體等各種圖件數據[2]。由于三維激光掃描系統能夠密集地大量獲取目標對象的數據點，所以相對于傳統的單點測量，三維激光掃描技術也被稱為從單點測量進化到面測量的革命性技術突破。

2.地面三維激光掃描技術的優劣勢分析

首先在應用的優勢上有三個方面。第一是地面三維激光掃描技術的測量精度更高。三維激光掃描技術是運用自動化的方式，設定程序來進行計算，可以降低因為數據的測量錯誤而帶來的誤差，其強大的檢索能力能夠對比網絡之中的相關數據，結合實際的測量結果來對工程項目的數據進行校正，這樣就在最大程度上保障了工程測量數據的準確性[3]。第二是地面三維激光掃描技術的掃描范圍更大。較之于傳統的工程測量方法，三維激光掃描技術使用機器進行掃描，范圍更廣，并且能夠把數據利用網絡上傳同時進行處理。第三是地面三維激光掃描技術的數據處理功能更強[4]。在應用上的不足是地面三維激光掃描技術由于所需的設備較為先進，相關的應用單位需要花費一定的成本。

二、地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用流程

第一是在應用準備階段的工作，要對需測量的區域進行詳細考察，并且確定相關的測量設備的安置地點，對于特殊的區域進行拍照處理。第二是獲取測量區域的點云數據，對于所有的測量站都應該可以掃描到3到4個標靶，這樣可以確定標靶控制中心的位置，為后續的數據測量提供一個配準的依據。第三是配準點云數據，掃描各個區域的控制標靶，進行點云數據的配準，應該保證每兩個相鄰的點云數據都包含3個以上的同名標靶作為控制點。點云數據的配準有絕對與相對配準兩種不同的方式。第四是對于點云數據進行分析和處理，對于點云數據進行分析處理之后就可以運用到相應的工程項目之中了。

三、地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用

第一是應用于地形圖的測繪。在對于一些特殊的地形比如懸崖斷壁等進行測繪時，利用地面三維激光掃描技術可以在不用直接接觸的情況之下就完成對于地形的測繪工作。第二是應用于土方工程的測量工作。和傳統的土方計算工作方式相比，使用三維激光掃描技術使得測繪的工作難度與工作量都顯著降低了，準確性卻明顯升高了。第三是應用于道路工程的測量工作。在道路工程的測量之中，傳統的測量方式工作量大，難度高，效率偏低，運用地面三維激光掃描技術之后，獲得工程測繪樣圖的工作量明顯減少，效率也獲得了提升。第四是應用于三維模型的構建，主要是對于文物的技術性測量。

綜上所述，三維激光掃描技術作為世界上獲得三維空間數據的一項先進數據，其不僅是對測量方法的補充，而且可以實現高密度、無接觸、快速、高精度地獲得地理信息，從而使測繪的實際工作效率得到有效提高，總之，地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用，可以使工程測量水平得到極大的提升，值得進一步研究發展。

參考文獻：

[1]于紅亮.地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用[J].中外企業家，2019（20）：134.

[2]劉小云.地面三維激光掃描技術在工程測量中的應用研究[J].信息系統工程，2019（5）：103.

[3]羅顯圣.工程測量中地面三維激光掃描技術的應用探析[J].工程技術研究，2019，4（7）：50，55.

[作者單位]

合肥財經職業學院

（編輯：張佳琪）