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激光雷达测绘技术在工程测绘中的运用
发布时间:2019-10-14 点击: 发布:学术论文网

  摘要:简单介绍工程测绘和激光雷达测绘技术,阐述激光雷达测绘技术的基本原理,分析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用,以供参考。
 
  关键词: 工程测绘; 激光雷达测绘技术; 应用;
 
  1、引言
 
  在工程测绘中,激光雷达测绘技术的应用十分广泛,能有效提升测绘工作的质量与效率。近年来,此项技术不断创新,取得了良好的效果,实现了我国工程测绘行业的可持续发展。
 
  2、工程测绘和激光雷达测绘技术概述
 
  在工程测绘工作中,工程测绘技术的核心为3S技术,也就是GPS、GIS和RS,这样就能对地物信息的位置进行精准定位,对相关的信息进行获取,同时也能对收集到的数据信息技术进行计算与分析,为工程建设的有效开展提供科学的参考依据。
 
  激光雷达测绘技术(LIDAR),主要是在电磁波的利用下,将信号向被测位置发送,然后可以对当下的信号与以往发生的信号进行对比,这时就能对被测对象的高度、距离等进行计算,实现对被测对象的勘测和跟踪。在应用过程中,可以在同一个时间获得三维的空间坐标,这样就能实现良好的同步效果。然后在RealWorks、3DS Max等的应用下,建立起数字模型,将测绘得到的数据输送到数据模型中。该模型能将传统的三维空间数字信息进行精准的获取,在实际应用中能有效发挥其快速性与应用广泛等特征,更好地应对自然灾害,也可以与虚拟现实技术合理集合,这样就能对自然灾害进行全天候的监测,一旦发生灾害能及时预警。在工程建设中,能对交通进行智能化的管理,确保城市规划的可靠性与合理性。
 
  3、激光雷达测绘技术的基本原理
 
  激光雷达测绘技术是需要借助光波来完成,该技术发射的光波较长,在测绘过程中,被测物体很容易受到光波的影响,并且能提升收集工作的安全性。当光波发射到被测对象后,雷达接收器就能接收到反射光波,这时雷达接收系统就能对反射光波的有关数据进行分析,对光波与被测物体间的距离进行计算。在激光雷达测绘系统中,全球定位系统的应用十分重要,主要是由于激光雷达测绘系统所获取的全部位置信息,球定位系统都能及时接收,这样就能对被测对象的实际坐标进行精准的定位,从而确保定位的精准性。被测对象移动速度的计算,可以通过被测对象的实际移动轨迹与测量2个或者超过2个的距离进行综合分析,就能得出移动速度。
 
  4、工程测绘中激光雷达测绘技术的应用
 
  随着我国社会经济的快速发展,工程建设的数量在不断增加,工程类型也出现多样化的趋势。为提升工程建设的整体质量与效益,需要做好工程测绘工作,确保工程建设的有序进行。在激光雷达测绘技术的不断创新与发展下,在工程测绘领域对该技术的应用较为广泛,提升了工程测绘质量与效率。
 
  4.1、基础信息收集
 
  在工程测绘工作中,需对测绘目标地点展开相关的基础数据信息的收集工作,但是传统的收集工作较为烦琐,工作量较大,并且数据信息的收集不够精准与全面,但是在激光雷达测绘技术的应用下,能对基础数据信息进行有效的收集。
 
  4.1.1、形成数字影像在目标测绘地点基础信息的收集工作中,数字影像的形成是收集工作的主要任务之一。在激光雷达测绘技术的应用下,在数字坐标的帮助下,数字摄影工作可以在三维影像的构建下完成,形成数字影像,为基础信息收集工作的有序开展奠定坚实的基础[1]。
 
  4.1.2、形成测绘地图的雏形
 
  工程测绘工作需要经历多个环节,对相关的信息进行精细的、全面的收集,才能形成测绘地图。测绘地图需要在多次的测绘与验证下得到。在激光雷达测绘技术的应用下,基础数据信息的收集能为测绘地图的绘制提供科学的依据[2]。
 
  4.1.3、提升工作效率
 
  激光雷达测绘技术在实际应用中能提升数据信息收集的精准度与速度,同时,也能对传统的测绘工作中存在的一些不足进行完善与弥补,从而提升工程测绘工作的质量与效率。
 
  4.2、精密信息测量
 
  4.2.1、规划施工地点
 
  工程规划经常受到环境的影响,实际的工程测绘范围很难进行划分。应用激光雷达测绘技术,能对该问题进行合理的处理。该技术能在测绘工作中对高精密信息进行有效的收集。从而生产三维立体模型,为工程的规划提供一个有效的参考,从而确保工程设计的可靠性与合理性。
 
  4.2.2、保护景观
 
  在工程建设中,需要对一些自然、人文景观进行保护,比如,在施工区域有一些具有代表性的植被或者景观,需要对其进行保护,防止在施工过程中遭到破坏。应用激光雷达测绘技术,对施工区域内的景观进行全面、细致的分析,为工程建设提供良好的有效的参考,为制订出全面、科学的保护方案提供依据。
 
  4.3、矿山测绘
 
  城市的可持续发展会受到矿产资源及产业的管理影响,但是矿山环境不断恶化,对矿山建设造成了极大的阻碍。因此,矿山数字建设工作显得尤为重要。应用激光雷达测绘技术,能对矿山内部的所有数据进行采集,在Bentley Pointools的应用下,构建三维数字模型,明确矿山的实际现状,对地面与矿山的模型进行提取。应用GIS技术对矿山区域的破坏程度进行分析,在重点区域进行布点,对灾害进行预警。
 
  4.4、数字高程建模
 
  在工程建设过程中数字高程建模是十分常见的建模方式,可以提升工程建筑的科学性与可靠性。施工单位在这项技术的应用下,能对施工过程中的各个因素进行分析。对土方量进行统计,或者对地形通视情况进行掌握时,都可以在数字高程建模中完成。建筑工程测绘工作中使用激光雷达测绘技术,在激光点的帮助下,对建筑区域内的相关数据进行收集,快速地构建起三维坐标,再通过数据的分析,能有效提升建模的速度与精准性。
 
  4.5、模拟城市建设
 
  在城市建设中,为确保工程建设的合理性与高效性,合理利用激光雷达测绘技术,可以提升城市建设规划的科学性与合理性。应用激光雷达测绘技术,能在数据信息的收集与分析下,建设起数字城市模型,为相关部门提供良好的城市建设方案。
 
  4.6、机载激光雷达
 
  为满足各种规模的项目和数据需求,可以对机载激光雷达进行合理应用。数据是从毫米级精度的低空飞行(50~300m)中采集的,可以广泛应用于公共设施测绘和土木工程。中高度(400~1000m)扫描一般应用到道路和城市规划中。国家级的测绘飞行一般在高海拔(2000m及以上)进行应用。
 
  无人机和激光雷达有助于生成有价值的3D和影像数据以满足各种工程项目,提升工程建设的科学性与可靠性。自动化系统和实时数据处理是未来的发展趋势,无人机和激光雷达的结合,能不断提升自动化与数据处理水平,提升城市规划与建设的整体质量。
 
  5、结语
 
  在我国社会经济的快速发展中,各种工程建设数量不断增加,工程规模也不断扩大,为提升工程建设的质量与效率,需对现代科学技术进行合理应用。激光雷达测绘技术是应用效果较为理想的技术,能有效提升工程测绘工作的质量与效率,提升对数据信息获取的精准度,为工程的建设提供科学的、可靠的依据,推动我国工程事业的可持续发展。
 
  参考文献
  [1]徐晓臣, 谢津平.机载激光雷达技术在乌龙山抽水蓄能电站工程测量中的应用[J].水利水电技术, 2017, 48 (10) :140-145.
  [2] 胡小青, 程朋根, 聂运菊, 等.无人机LiDAR在山洪灾害调查中的关键技术及应用[J].江西科学, 2016, 34 (4) :470-474.