三維激光掃描技術在地質快速測繪中的應用研究

劉 芳

安康市不動產登記中心 陜西 安康 725000

近年來，我國經濟建設取得快速發展，對建設工程需求量逐漸增加，由于工程建設規模越來越大，對地質測繪工作精準度要求也越來越高，尤其是在大規模建設工程中，使用傳統地質測繪技術在應用上較為繁瑣且測繪精確度較低，已經無法對施工現場地質做出準確分析。為了能夠有效提高地質測繪與工程測量的質量與效率，研究人員將研究開始將三維激光掃描技術重應用到地質快速測繪中。激光測量技術產生于20世紀80年代，該技術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，并表現出巨大的優勢。三維激光掃描技術測量方法采用非接觸方式快速獲取大量地面點測量數據，能夠幫助精確還原整個建設工程地質情況，提高建設工程質量。

一、三維激光掃描技術概述

三維激光掃描技術屬于新型技術形式，近些年來在地質勘察中取得突出的作用，三維激光掃描測量結果精準度較高，在整個利用階段能縮短時間。三維激光掃描技術的研發理論是根據GPS全球定位為基礎進行的改進，也可以將其稱之為定位系統中的一種新型技術，其工作方式主要是通過激光掃描，確定建設工程施工環境地質情況，同時根據三維激光掃描技術掃描過程中提供的三維點云數據，在保證數據精度的情況下，繪制三維立體模型。三維激光掃描技術測繪速度現已達到100點/秒，而傳統測繪技術花費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優于傳統測繪技術。三維激光掃描技術無需接近掃描物體即可得到數據信息，并將信息直接傳輸至信息化軟件中對數據進行直接處理，幫助建設工程建立完整的地質數據模型，讓施工團隊充分了解地質情況。

二、三維激光掃描技術在地質快速測繪中的應用

（一）三維激光掃描技術應用優勢

在地質快速測繪工作中，三維激光掃描技術相較于傳統測繪技術有諸多優勢，主要表現在三個方面：一是可以幫助管理人員進行實時動態檢測；二是能夠將測量數據通過數字化系統組織為具體信息；三是測量及分析后的數據精確度高。三維激光掃描技術工作原理是通過對物體進行掃描，將物體相關信息利用信息化技術直接傳輸，幫助管理人員完成數據的傳輸及分析工作。三維激光掃描技術不僅在幫助管理人員快速的進行地質測繪，還讓工作人員能夠以更直觀的方式觀察地質內部環境，極大程度上降低了企業各種成本，同時提高了工作人員的工作效率。

（二）工程地質快速測繪分析

三維激光掃描技術對建設工程現場進行激光掃描測量工作后，即可通過分析測量數據，得出建設工程現場的三維數據信息，快速建立工程現場地質模型；三維激光掃描技術最便利的地方，在于無需接觸被測量物體即可獲得物體相關信息數據，進而對所獲得數據信息建立出完整三維模型；通過對三維激光掃描技術測量坐標整合，無需對實際場地進行探測就可得到準確數據。三維激光掃描技術應用在地質快速測量工作中，既可以滿足企業對工程的管理，還能夠幫助工作人員對工程地質進行實時動態管理，隨時對工程地質安全進行準確的數據分析，保證危險環境下施工時的人員人身安全。

工程地質快速測繪時，必須要提前了解注意事項，以及具體施工的準備測量工作，以此幫助工作人員對工程地質進行精確測量，提高工程地質測繪圖根控制準確度。由于三維激光掃描技術在地質快速測繪過程中應用時間較短，因此工作人員必須注意遵循以點帶面原則。三維激光掃描技術在地質快速測繪工作中就是要幫助施工團隊構建工程地質數據參數，并結合信息化技術的便利性，對數據參數進行儲存、計算及管理，逐漸完善工程地質信息，最終建立起一個地質信息數據庫，幫助企業建設工程創造良好開端。

（三）三維激光掃描技術的應用分析

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

工程地質測量工作中，利用數據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場及周邊的地質環境。同時，在不斷的深入勘察過程中，三維模型可以根據勘察數據不斷的變化，將所有變化數據作為建立數據信息庫的基礎；三維激光掃描技術能夠收集工程地質完整控制點，工程地形、地貌及實時動態都能夠通過信息化技術得以展現，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。

三維激光掃描技術進行地質快速測繪時，必須根據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。在工程地質建立三維立體模型時，必須保證工程地質被全部檢測，同時對工程內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安全事故，及時出現安全事故也可及時救援。三維激光掃描技術的特點便是準確度高、檢測速度快，其原理是通過快速激光掃描，獲取信息工程地質數據，并對信息數據進行有效性處理，能夠實現特殊工程對地質信息及施工情況的實時掌握。

結語：

三維激光掃描技術在地質快速測繪領域有重要的作用，在應用過程中要對整個測試階段引起重視，嚴格按照測試要求實施。三維激光掃描技術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實景，也無需通過實體進行掃描，這給予了地質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，對于建設企業而言，需要不斷的關注新技術研發，并運用在實際地質測繪工作中去，或者由內部技術人員對三維激光掃描技術進行改進，幫助在地質快速探測中持續不斷的提高并發揮其能力，建造質量工程。此外，三維激光掃描技術與傳統測量方法相比較，有效提高了測量結果精確性，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研究深度，最大程度提高三維激光掃描技術測量結果精確性。