激光掃描技術(shù)在農(nóng)村地籍測量中的應(yīng)用

王志鵬

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

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

在科學技術(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)在地籍測繪中得到較為廣泛的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)實際應(yīng)用的過程中，可以在空間當中完成自動立體化掃描，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)是一個立體化的掃描技術(shù)，它主要是由激光發(fā)射器，計算機激光控制單位及接收器組成的。它的主要工作原理是通過對對象表面三維坐標的獲取來重建三維場景來提取地表信息。它的特點是定位精度較高，且是數(shù)字化采集，測量距離比較遠。與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)能夠不受掃描環(huán)境的影響，因此這個技術(shù)擁有明顯的優(yōu)勢，它的數(shù)據(jù)采集率比較高，且采集的信息比較準確。正是因為這些優(yōu)點，三維激光掃描技術(shù)在結(jié)構(gòu)測量、建筑評估測量方面都有廣泛的應(yīng)用。在地籍測繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)就可以充分的發(fā)揮在地形測繪方面的優(yōu)勢，在另一個方面也能夠進一步的改善并簡化傳統(tǒng)測繪的流程，進一步的提高地籍測繪的自動化程度。所以在地籍測繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)是必不可少的一個方面。

2三維掃描技術(shù)的工作原理

2.1測距

三維掃描技術(shù)可以通過利用相位法、脈沖法和三角法這三種比較常用的方法，通過在被測量的距離上，運用調(diào)制光信號的進行發(fā)射和回收的往返信號的相位差，通過對其進行分析計算，借助時間來計算被測量的距離，而脈沖法與相位法則大體相同，但是在計算方面，利用的是其發(fā)射和回收的時間差，通過時間的差距和發(fā)射的速度來計算其中間的距離，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，進行測量，但是不能運用于長距離中，只能運用于稍短的距離里進行測量。

2.2角位移

在使用三維激光掃描技術(shù)測量中，一個十分關(guān)鍵的部分的測量就是角位移，在我國利用三維激光掃描技術(shù)對于角位移進行測量主要有兩種方法，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)成一個完成的系統(tǒng)進行角位移測量。后者則是利用步進電機驅(qū)動的掃描儀，通過利用步數(shù)和步距角，進行數(shù)據(jù)的收集。

2.3掃描

三維激光掃描技術(shù)進行測量對于掃描方面十分重視，是利用三維激光掃描技術(shù)進行空間坐標進行數(shù)據(jù)測量收集的一個重要方面。在實際工作過程中，三維激光掃描技術(shù)通過對于需要進行掃描測量的地區(qū)發(fā)射出激光，通過利用其發(fā)射和回收的激光空間差和時間差，進行對于數(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，通過設(shè)計兩個合適的縱向角度和橫向角度，利用具體的數(shù)據(jù)公式，進行計算相應(yīng)的需要測繪的測點的三維空間坐標。

2.4定向

通過利用三維激光掃描技術(shù)對于所需測量的地區(qū)進行掃描測量，所得出的數(shù)據(jù)，必須進行收集整理，在整個大地坐標下進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，對于其需要的坐標進行相應(yīng)的計算，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為具體得坐標，進行位置定位分析等，從而進行坐標系得到具體數(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)在地籍測繪中發(fā)揮了巨大的作用，在現(xiàn)有的地籍測繪工作中，車載移動測量系統(tǒng)與三維激光掃描系統(tǒng)可以聯(lián)合的應(yīng)用，發(fā)揮強大的作用。大幅度的提高地籍測繪的工作效率。為了能夠方便快速的獲取數(shù)據(jù)，人們開始將信息其收集起來，并將準確的信息添加進車載移動設(shè)備中，這種設(shè)備的掃描效果非常好，且受到一致的好評。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形成新的掃描系統(tǒng)，直接掃描系統(tǒng)就形成了一定的測量系統(tǒng)。

由于不同地點的實際高度不同，所以在準備測量階段應(yīng)該調(diào)整掃描設(shè)備的實際高度。通過一定的升降裝置調(diào)整掃描設(shè)備的高度，確保檢查的測量精度，需要在掃描點周圍設(shè)置一定的檢查點。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，這種方法可以大幅度的節(jié)省工作時間。在實際應(yīng)用中，由于測量車輛的體積龐大，因此在收集信息的過程中會造成一定的測量盲區(qū)，面對這樣的情況就需要設(shè)置一定的距離。在數(shù)據(jù)的收集過程中，可以考慮采用同步數(shù)碼照片的方式，通過不斷的調(diào)節(jié)照片的透明度來約束立體模型的構(gòu)建方法。在實際的測量過程中，需要利用人的力量來保證測量的準確度。在一些數(shù)據(jù)較大的地方就可以采用系統(tǒng)自動處理的方法進行應(yīng)用，如果在測量的過程中存在一定的誤差，面對這種情況，就需要相應(yīng)的研究人員不斷的進行掃描，最后與數(shù)據(jù)進行對比，確定最準確的數(shù)據(jù)。

3.2 3D激光掃描儀

3D激光掃描儀是一種進行激光測距的掃描儀器。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現(xiàn)精確的測量掃描點的三維坐標，在另一個方面，它的掃描速度也可以達到非常大。3D激光掃描儀具有非接觸式測量、采集速度非常快、分辨率非常高的特點。擁有這樣的優(yōu)點就可以迅速全面準確的獲得相應(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)屬于測繪領(lǐng)域的一項新技術(shù)，它可以全方位的快速獲取空間三維信息，它可以利用它強大的信息處理系統(tǒng)獲取準確的信息，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，它處理速度非?？?，精度很高，它也不會受掃描環(huán)境的影響。在地籍測繪中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)可以獲取大量的真實數(shù)據(jù)，真實的反映出現(xiàn)實的地理位置及信息。

4結(jié)語

在地籍測繪工作中，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繪的效率和測繪精度，因此，相關(guān)測繪人員需要積極研究三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高測繪水平，進而能夠幫助國家更好地進行國土資源管理。

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（作者單位：遼寧達榮科技股份有限公司）