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激光雷達測繪技術在工程測繪中的運用
發布時間:2019-10-01
  摘要:簡單介紹工程測繪和激光雷達測繪技術,闡述激光雷達測繪技術的基本原理,分析工程測繪中激光雷達測繪技術的應用,以供參考。
 
  關鍵詞: 工程測繪; 激光雷達測繪技術; 應用;
 
  Abstract: This paper briefly introduces engineering surveying and mapping technology and radar surveying and mapping technology, expounds the basic principle of radar surveying and mapping technology, and analyzes the application of radar surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping, for reference.
 
  Keyword: engineering surveying and mapping; radar mapping technology; application;
 
  1、引言
 
  在工程測繪中,激光雷達測繪技術的應用十分廣泛,能有效提升測繪工作的質量與效率。近年來,此項技術不斷創新,取得了良好的效果,實現了我國工程測繪行業的可持續發展。
 
  2、工程測繪和激光雷達測繪技術概述
 
  在工程測繪工作中,工程測繪技術的核心為3S技術,也就是GPS、GIS和RS,這樣就能對地物信息的位置進行精準定位,對相關的信息進行獲取,同時也能對收集到的數據信息技術進行計算與分析,為工程建設的有效開展提供科學的參考依據。

激光雷達測繪技術在工程測繪中的運用

 
  激光雷達測繪技術(LIDAR),主要是在電磁波的利用下,將信號向被測位置發送,然后可以對當下的信號與以往發生的信號進行對比,這時就能對被測對象的高度、距離等進行計算,實現對被測對象的勘測和跟蹤。在應用過程中,可以在同一個時間獲得三維的空間坐標,這樣就能實現良好的同步效果。然后在RealWorks、3DS Max等的應用下,建立起數字模型,將測繪得到的數據輸送到數據模型中。該模型能將傳統的三維空間數字信息進行精準的獲取,在實際應用中能有效發揮其快速性與應用廣泛等特征,更好地應對自然災害,也可以與虛擬現實技術合理集合,這樣就能對自然災害進行全天候的監測,一旦發生災害能及時預警。在工程建設中,能對交通進行智能化的管理,確保城市規劃的可靠性與合理性。
 
  3、激光雷達測繪技術的基本原理
 
  激光雷達測繪技術是需要借助光波來完成,該技術發射的光波較長,在測繪過程中,被測物體很容易受到光波的影響,并且能提升收集工作的安全性。當光波發射到被測對象后,雷達接收器就能接收到反射光波,這時雷達接收系統就能對反射光波的有關數據進行分析,對光波與被測物體間的距離進行計算。在激光雷達測繪系統中,全球定位系統的應用十分重要,主要是由于激光雷達測繪系統所獲取的全部位置信息,球定位系統都能及時接收,這樣就能對被測對象的實際坐標進行精準的定位,從而確保定位的精準性。被測對象移動速度的計算,可以通過被測對象的實際移動軌跡與測量2個或者超過2個的距離進行綜合分析,就能得出移動速度。
 
  4、工程測繪中激光雷達測繪技術的應用
 
  隨著我國社會經濟的快速發展,工程建設的數量在不斷增加,工程類型也出現多樣化的趨勢。為提升工程建設的整體質量與效益,需要做好工程測繪工作,確保工程建設的有序進行。在激光雷達測繪技術的不斷創新與發展下,在工程測繪領域對該技術的應用較為廣泛,提升了工程測繪質量與效率。
 
  4.1、基礎信息收集
 
  在工程測繪工作中,需對測繪目標地點展開相關的基礎數據信息的收集工作,但是傳統的收集工作較為煩瑣,工作量較大,并且數據信息的收集不夠精準與全面,但是在激光雷達測繪技術的應用下,能對基礎數據信息進行有效的收集。
 
  4.1.1、形成數字影像在目標測繪地點基礎信息的收集工作中,數字影像的形成是收集工作的主要任務之一。在激光雷達測繪技術的應用下,在數字坐標的幫助下,數字攝影工作可以在三維影像的構建下完成,形成數字影像,為基礎信息收集工作的有序開展奠定堅實的基礎[1]。
 
  4.1.2、形成測繪地圖的雛形
 
  工程測繪工作需要經歷多個環節,對相關的信息進行精細的、全面的收集,才能形成測繪地圖。測繪地圖需要在多次的測繪與驗證下得到。在激光雷達測繪技術的應用下,基礎數據信息的收集能為測繪地圖的繪制提供科學的依據[2]。
 
  4.1.3、提升工作效率
 
  激光雷達測繪技術在實際應用中能提升數據信息收集的精準度與速度,同時,也能對傳統的測繪工作中存在的一些不足進行完善與彌補,從而提升工程測繪工作的質量與效率。
 
  4.2、精密信息測量
 
  4.2.1、規劃施工地點
 
  工程規劃經常受到環境的影響,實際的工程測繪范圍很難進行劃分。應用激光雷達測繪技術,能對該問題進行合理的處理。該技術能在測繪工作中對高精密信息進行有效的收集。從而生產三維立體模型,為工程的規劃提供一個有效的參考,從而確保工程設計的可靠性與合理性。
 
  4.2.2、保護景觀
 
  在工程建設中,需要對一些自然、人文景觀進行保護,比如,在施工區域有一些具有代表性的植被或者景觀,需要對其進行保護,防止在施工過程中遭到破壞。應用激光雷達測繪技術,對施工區域內的景觀進行全面、細致的分析,為工程建設提供良好的有效的參考,為制訂出全面、科學的保護方案提供依據。
 
  4.3、礦山測繪
 
  城市的可持續發展會受到礦產資源及產業的管理影響,但是礦山環境不斷惡化,對礦山建設造成了極大的阻礙。因此,礦山數字建設工作顯得尤為重要。應用激光雷達測繪技術,能對礦山內部的所有數據進行采集,在Bentley Pointools的應用下,構建三維數字模型,明確礦山的實際現狀,對地面與礦山的模型進行提取。應用GIS技術對礦山區域的破壞程度進行分析,在重點區域進行布點,對災害進行預警。
 
  4.4、數字高程建模
 
  在工程建設過程中數字高程建模是十分常見的建模方式,可以提升工程建筑的科學性與可靠性。施工單位在這項技術的應用下,能對施工過程中的各個因素進行分析。對土方量進行統計,或者對地形通視情況進行掌握時,都可以在數字高程建模中完成。建筑工程測繪工作中使用激光雷達測繪技術,在激光點的幫助下,對建筑區域內的相關數據進行收集,快速地構建起三維坐標,再通過數據的分析,能有效提升建模的速度與精準性。
 
  4.5、模擬城市建設
 
  在城市建設中,為確保工程建設的合理性與高效性,合理利用激光雷達測繪技術,可以提升城市建設規劃的科學性與合理性。應用激光雷達測繪技術,能在數據信息的收集與分析下,建設起數字城市模型,為相關部門提供良好的城市建設方案。
 
  4.6、機載激光雷達
 
  為滿足各種規模的項目和數據需求,可以對機載激光雷達進行合理應用。數據是從毫米級精度的低空飛行(50~300m)中采集的,可以廣泛應用于公共設施測繪和土木工程。中高度(400~1000m)掃描一般應用到道路和城市規劃中。國家級的測繪飛行一般在高海拔(2000m及以上)進行應用。
 
  無人機和激光雷達有助于生成有價值的3D和影像數據以滿足各種工程項目,提升工程建設的科學性與可靠性。自動化系統和實時數據處理是未來的發展趨勢,無人機和激光雷達的結合,能不斷提升自動化與數據處理水平,提升城市規劃與建設的整體質量。
 
  5、結語
 
  在我國社會經濟的快速發展中,各種工程建設數量不斷增加,工程規模也不斷擴大,為提升工程建設的質量與效率,需對現代科學技術進行合理應用。激光雷達測繪技術是應用效果較為理想的技術,能有效提升工程測繪工作的質量與效率,提升對數據信息獲取的精準度,為工程的建設提供科學的、可靠的依據,推動我國工程事業的可持續發展。
 
  參考文獻
  [1]徐曉臣, 謝津平.機載激光雷達技術在烏龍山抽水蓄能電站工程測量中的應用[J].水利水電技術, 2017, 48 (10) :140-145.
  [2] 胡小青, 程朋根, 聶運菊, 等.無人機LiDAR在山洪災害調查中的關鍵技術及應用[J].江西科學, 2016, 34 (4) :470-474.
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