浅析LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用.pdf

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!玺第期【第l7期工西建材勘察与测绘浅析LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用●魏一卿秘南昌市城市规划设计研究总院，江西南昌330000摘要：在经济发展的带动下，我国城市化进程不断加快，建筑行业作为一种支这种情况下，DOM的生产不需要使用数字摄影测量平台，只需要利用柱型产业，得到了前所未有的发展和进步。而在工程项目建设中，测绘普通的遥感图像处理系统就可以实现规模化生产。另外，利用高进度工作的一个不可或缺的组成部分，在工程施工技术发展和创新的带动的激光点云数据，可以更加直观地反映地物以及植物的三维信息，对下，也在不断的优化和变革。本文结合LIDAR测绘技术的相关概念和原DLG地形地物进行准确判断和测量，对数据进行高效收集。理，对其在工程测绘中的应用进行了讨论和阐述。2．2精密工程测量关键词：LIDAR测绘技术工程测绘应用从目前来看，在一些精密工程测量中，如电力选线、沉降测量、水文测量、建筑测量以及文物考古等，都需要对目标的各种信息进行全面细近年来，我国的社会经济得到了快速发展，建筑行业和测绘也都迎致的采集和测量，同时还需要了解其三维模型和三维坐标的具体信息。来了新的发展机遇，呈现出欣欣向荣的发展态势。在这样的背景下，传结合机载LIDAR和地面LIDAR技术，能够对上述问题进行有效解决。统的工程测绘技术由于自身的局限性以及工程量大、影响因素多等特在实际操作中，其作业步骤为：利用数码相片，对相应的纹理信息进行点，已经逐渐无法满足工程建设的需要，以GIS技术、LIDAR测绘技术采集，将采集到的信息与构筑物模型进行叠加处理，逐步构建出相应的为代表的新测绘方式迅速出现，并得到了广泛的而应用，取得了一定的三维模型，从而实现目标景观的规划分析、规划决策以及形变测量等。工作成效，需要相关测绘人员的重视。以电力线路为例，在对其进行选线设计时，可以利用LIDAR测绘技术，1LIDAR测绘技术概述获取相应的数据信息，通过数据分析和加工处理，相关技术人员能够了LIDAR全称LightDetectionAndRanging，光探测与测量，是一种在解整条电力线路中地形、地物的具体情况。同时，在对电力线路进行维激光雷达技术的基础上形成的新型测绘技术，也称航空激光扫描探测修时，可以根据线路中设置的激光雷达数据点，以及其所对应的地面裸技术，主要由全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)共同组成，包露点的高度，对任何一个位置的线路与地面之间的距离进行计算，为线括了机载和地面两大类，其中，机载激光雷达是一种安装在飞机上的激路的维修工作提供相应的参考依据。光探测和测距系统，能够实现对地面物体三维坐标的准确测量。作为2．3数字城市建设一种主动式对地观测系统，LIDAR集成了激光测距技术、计算机技术、所谓数字城市，主要是以计算机技术、多媒体技术以及数据存储技惯性测量单元以及差分定位技术等，在三维空间信息的实时获取层面术为基础，以宽带网络为纽带，结合遥感技术、遥测技术、GIS技术、以上，取得了巨大的突破，也为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一及仿真一虚拟技术等，对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类种全新的技术手段。的三维描述。利用LIDAR测绘技术，能够获得高精度、高分辨率的数在实际应用中，LIDAR具有自动化程度高、数据生产周期短、精度字正射影像以及相应的数字地面模型，为数字城市的建设提供准确可高、受天气因素影响小等特点，主要是利用相应的传感器，发渗出激光靠的空间信息资源。在数字城市建设中，必须构建一个具备一定真实脉冲信号，无视地面植被的遮挡，直接获取地表地形数据，经专业软件感，可以有效测量，精度较高的城市三维模型，作为城市管理的虚拟平处理后，生成正射影像图、等高线图等，与传统摄影测量以及地面测量台。在这样的需求下，如果采用传统的测绘技术，不仅工作效率低下，相比，具有非常明显的优越性，目前已经成为航图测绘、地图绘制中最而且难以保证测量进度，对于数字城市服务面的深度和宽度存在一定为常用的技术方法之一。的负面影响。利用LIDAR测绘技术，能够从多个不同的角度，对地面LIDAR测绘技术的工作原理，是利用传感器，发射出相应的激光建筑物进行扫描，得到目标的高密度、高精度三维坐标，之后利用专业束，激光束以光速进行传播，经空气传播到地面或者物体上，经反射后，软件，结合点云数据，构建相应的模型，进行相应的纹理映射，从多个不被接收器接收，记录为一个电信号，同时记录激光束发射和接收的准确同的方面，构建城市三维模型。不仅如此，从实际需求出发，还可以对时刻，结合相应的公式R=ct／2，对激光器与地面之间的距离进行计算，上述三维模型进行动态更新，为数字城市的建设提供连续可靠的基础公式中，C表示光速，t表示激光束发射时刻与接收时刻的差值。激光数据信息。扫描装置能够记录一个单发射脉冲波返回的首回波、中间多个回波以2．4森林业管理及最后回波，通过对每一个回波时刻的记录，可以同时得到多个高程信在对森林业进行规划和管理的过程中，必须准确获取森林植被以息，对IMU／DGPS系统以及激光扫描技术进行集成。当飞机向前飞行及树冠下端地形的相关数据信息，如果采用传统测绘技术，需要对树木时，扫描仪会自动向地面发射连续的激光束，同时自动接收地面反射回的密度、高度等信息进行全面测量，工作量相对较大；而如果采用LI—波，对每一个激光发射点的瞬间空间位置及姿态进行记录，经计算得到DAR测绘技术，利用机载激光雷达以及卫星成像技术，不仅能够是获取激光反射点的空间位置。对树木高度信息的准确获取，同时可以对树冠下的地形进行有效勘测，2LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用确保测量数据的全面性和准确性，使得管理人员能够通过获得的数据2．1基础测绘信息，进一步掌握森林的生态环境、林木密度、树木高度等的具体情况，基础测绘，是指对工程项目中施工场地的测绘，主要是为了满足工确保管理工作的顺利进行。程施工的基本要求和主要目标。在基础测绘中，存在四种测绘产品，包3结语括数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)总而言之，在经济发展的带动下，我国的工程建设得到了前所未有以及数字线划地图(DLG)，其中，DOM和DLG的生产需要高精度三维的发展，对于工程测绘技术提出了更好的要求。在工程测绘中，LIDAR信息的支持。例如，DOM需要DEM提供准确度较高的地形信息，利用测绘技术有着非常广泛的应用，与传统工程测绘技术相比，具有工作量数字微分技术对信息进行分析和纠正后，才能够得到相应的产品。而小、工作效率高、数据获取精度高、密度大等特点，其优势是非常显著如果缺乏DEM资料，则往往会使用数字摄影测量来实现。但是，数字的。从目前来看，我国对于LIDAR测绘技术的研究和应用尚处于初级摄影测量的工序相对繁琐，对于操作人员的专业技能水平有着较高的阶段，相关技术不够成熟，需要专业技术人员的深入研究，不断拓展其要求。利用LIDAR测绘技术，可以实现对地面三维坐标的有效提取，应用范围，推动工程测绘技术的持续发展。满足高精度影像微分对于纠正的需要，从而更加容易地获取DOM。在·221· 2015年第17期(总第170期江西建材勘察与测绘工程测量作业中数字化测绘技术的应用一杨瑞鞠西安大地测绘股份有限公司，陕西西安710054摘要：随着科学技术的不断向前发展，数字化的测绘技术也得到了快速的发取合理的有效措施，来解决时间的问题，即可以保证工作质量，又可以展，并且在工程测量中已经起到了十分重要的作用，保障了工程测量的推进工作的进度。顺利进行。本文简要分析了数字化测绘技术的实际应用情况，并总结了2．2数字化成图手段在工程测量中的应用数字测绘技术的优点，重点介绍了其在工程测量中的应用。在进行野外测绘的过程中，往往工作量大，而且工作较为复杂。数关键词：数字测绘技术工程测量应用情况字测绘技术的出现恰恰解决了这一问题，运用数字化成图手段，能够极大的提高地图的质量，保证图纸的精度。同时，运用数字化成图手段，随着社会经济的迅速发展，在工程测量中3s技术及数字化测绘技使传统的测绘工作大大的提高了工作效率，极大限度的减少了相关测术等各种新型的科学技术都得到了蓬勃发展的机遇，而且在各个相关量人员的劳动强度。的专业领域中，尤其是工程测量专业中已经得到了十分广泛的应用。3数字化测绘技术在工程测量中的应用数字化的测绘技术是一种新型的测量技术，其产生于发展与计算机及3．1工程测图内容方面的应用网络应用有着十分密切的关系。现如今，随着数字化测绘技术在工程在工程测图内容方面，数字化测绘技术的应用主要包括了两个方测量中的广泛应用，其自身也在逐渐的向智能化、自动化方向发展，工面的重要内容，一种对测量的原图进行数字化；另外一种是进行地面数程测量正在步人数字化的新时代。字化测图。1数字化测绘技术的优点分析(1)对原图进行数字化随着科学技术的发展，现代的数字测绘技术较传统的绘图技术有对于原图进行数字化的一般手段都是利用矢量化扫描仪加手扶跟着不可比拟的优点。踪器的方式，但是该种方式所扫描的图纸精度较为低，原因是由于在扫(1)现代的数字测绘技术具有很高的成图精度，对于成图系统而描的过程中存在一定的误差。所以，对于此类图纸，可以通过后期的补言，在进行对外业数据采集时，可以实现全站仪现场自动采集数据的功测、修测等方法，再把实测的信息与扫描的图纸结合起来，从而提高原能，并测绘出地物或者地形的三维坐标，自动加以存储。图的精度。这样，通过对地图信息进行不断的调整，便可以逐渐提高地(2)对于内业数据处理时，能够较高的保证外业测量的数据精度，图的精度。避免了一些人为的误差。同时，利用现代的数字测绘进行外业操作时，(2)地面数字的测图省略了人为读数、计算以及展点等诸多传统的手动绘图等操作。从而如果工程测量的要求精度比较高的话，而且没有符合大比例尺的大大的降低了测量工作人员的工作量，缩短了外业的工作时间，提高了地图，可以考虑地面数字测图方法。该方式是一种兼容了内外业的一工作效率，大幅度的降低了成本，提高了经济效益。种测图方法。在现代的工程测量中应用比较广泛。用这种方式获取的(3)利用多媒体技术，可以将数字测绘仪的测绘对象清晰的呈现到数字地图其精度较高，如果再加以选择合理的测量方法，就能够把重要计算机的大屏幕上，结果清晰明了，很大程度上弥补了传统测绘二维系的地物及地貌精确的控制在几厘米的范围内。统的不足。总之，数字化测绘技术与传统的测绘技术相比，有着很高的实用性(4)用户可以借助数字测绘的成果，在计算机上进行预想的设计和和快速性。并且在测量工程中已经得到了相当广泛的应用。我们有理规划，例如，对城市道路网络及土地资源统一管理等。数字测绘仪结合由相信随着数字化测绘技术的不断发展，未来工程测量技术的发展离计算机的应用，提高了数字测绘工作的自动化水平，开创了数字测绘产不开数字化测绘技术的支持。品水平的新高度。2工程测量过程中的数字化测绘技术参考文献现代的数字化测绘技术在工程测量中有着十分重要的作用，数字[1]沈家涛．现代测绘技术在工程测量中的应用及改进建议[J]．中国化测绘技术的应用，解决了传统测量工作的诸多问题，使测量工作进入高新技术企业，2011(28)．了一个崭新的时代，在工程测量中，数字测绘技术的具体应用主要有两[2]李木子．浅析数字化测绘技术及其在工程测量中的应用[J]．中小方面的内容，地图数字化的技术和数字化成图的手段。企业管理与科技(下旬刊)，2010(O8)．2．1地图数字化的技术再工程测量中的应用[3]陈洪涛，贺楠．测绘新技术在工程测量中的应用初探[J]．中国新技传统的工程测量工作中缺乏了一定的科学性，在大比例尺上难以术新产品，2010(2O)．完成数据的输入。但是数字化技术的应用很好的解决了这一问题。[4]何莉萍，袁珂珂，徐红梅．浅议新时期地质测绘技术与发展[J]．中如，首先将地图扫描成矢量化的图纸，进而利用手扶式跟踪仪完成大比国新技术新产品，2011(05)例尺最终的输入。目前，对于地图信息进行处理的重要工具主要是GIS系统。但是作者检测：杨瑞(1980年生)，女，汉族，陕西西安人，大专学历，助其生成图纸的过程所花费的时间较多，所以工程测量的相关部门应采理工程师，主要从事工程测量、地籍测量的项目管理。参考文献程技术与设计，2014(5)：542．[1]刘月彪．LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用分析[J]．科学与财[3]朱士才．LIFAR的技术原理以及在测绘中的应用[J]．现代测绘，富，2013(9)：242．2016(4)．[2]石云中．浅析激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用[J]．建筑工·222·