摘要：近年来，信息时代的到来改变了各行各业的发展方向，各种新型测绘技术的应用实现了工程测绘的现代化发展。激光雷达测绘技术是当前工程领域应用最为广泛的技术，比如，在工程建筑、国防、航空等领域，激光雷达测绘技术可以充分发挥其技术优势，满足行业的精度要求。激光雷达测绘技术提高了测绘的精确性，在数据采集、处理等方面都充分应用了现代化的技术手段，促进了工程测绘领域的现代化发展。
关键词：激光雷达测绘技术；矿山地形测量；精度分析
引言
近年来，在进行工程测量时，测量准确度明显提升，运用范围不断扩大，因此可以及时、快捷地找到空间位置。特别是激光雷达技术的出现，通过运用GPS定位系统找到准确的空间位置，且不容易被外部因素影响。与传统的测量方式相比，例如摄影测量和工程测量，它的优点更突出，它的运用对我国工程测量行业有着重要意义，能进一步促进此行业的快速发展。
1激光雷达测绘技术的相关内容
激光雷达，即在测量的过程中利用相同光频波段的雷达技术发送电磁波，待测点接收到电磁波之后可以根据不同的返回方式对数据信息展开研究。该技术的特点在于能够快速获取待测物体的相关内容，例如包括距离、体积等不同参数信息，了解动态信息的变化趋势并采取实施跟踪。在实际工作当中，雷达的形式不同也可以进行系统化分类。例如，按照发射波形的不同可以划分为连续波雷达、脉冲雷达、脉冲压缩雷达等，按照安装平台的差异则可以划分为机载雷达、地面雷达等。工程测绘工作中如果单独使用激光雷达技术可以取得稳定的成果，但也可以将该技术和其它技术配合应用，效果更佳稳定，具体需求以工程实际要求为参考标准。
1.1非机械扫描方式
非机械扫描方式中最为典型的是声光扫描，利用声光效应，当声波通过声光介质后就会影响到介质的疏密程度，如果衍射光的角度和频率发生变化，说明光束在通过介质时出现衍射效应，超声波声场发生改变。扫描设备就是基于这一原理制作而成。激光入射角和声波面的夹角满足一定条件时，介质内的衍射光就会互相干涉，留下0级和1级的衍射光。声光扫描属于无关性扫描，扫描速度比较快，且视场角比较小。与之相比，另一种常见的非机械扫描方式是电光扫描，利用晶体的电光效应，将出射光束偏转后进行扫描。光束在晶体中某些方向的折射率发生改变，因此通过晶体的过程会产生相位差。电光晶体处于电场中，出射光角度发生变化，这种变化与电场之间密切相关。光束通过晶体产生相位差的变化，激光出射角也会随之偏转。
1.2机械扫描方式
以振镜扫描为例，其中一端和扫描电机连接，通过电机转动来实现振镜的偏转。此时，激光会随着镜面反射让出射角改变。激光光束首先投射至沿X轴转动的振镜上，之后通过反射，到达沿Y周旋转振镜之上，以这一过程中通过相互配合来实现二维平面扫描。不过考虑到灵活性方面的要求，其结构冗余的问题与扫描频率问题应进行控制。
2基于激光雷达测绘技术在矿山地形测量中的精度分析
2.1获取矿山地形数据
在对矿山地形测量数据精度分析之前，首先需要利用激光雷达测绘技术获取矿山地形数据，用于后期数据比较分析，技术应用之前需要根据矿山的地形特征对激光雷达的参数进行设置，其中包括激光点频、飞行速度、扫描电机、净空高度以及横纵向点距，以此保证获取数据的质量。
激光雷达测绘技术对采点地形数据获取主要是通过雷达向矿山地表发射出激光冲脉，当激光冲脉到达地面后利用传感器将激光冲脉的反射信息进行接收，同时运用GPS装置确定传感器地理位置，然后通过IMU惯性测量装置检测雷达的实时姿态数据，获得所有激光冲脉与地面接触的空间三维坐标，最后运用分类技术将于采点地形无关的数据进行移除，其中包括地表建筑物、覆盖物、植被等坐标数据，以此完成激光雷达测绘技术对矿山地形数据的获取。
2.2矿山地形数据处理
矿山地形数据处理的好坏将直接关系到分析结果的精度，由于激光雷达对矿山地形采集的数据量较大，所以为了在保证数据处理质量的同时还能够提高处理效率，采用TerraScan技术对激光雷达测绘数据进行处理。当激光冲脉的落脚点是水域或无信号区域时，传感器会采集的反射信息是以乱码形式存在的，所以首要任务就是剔除原始数据中的乱码信息。由于激光雷达测量的复杂性，导致每次扫面重叠部分的数据都是不一样的，所以需要将激光数据进行拼接和分类处理，以此保证重叠和非重叠数据的平稳过度，使采集到的矿山地形数据做到无缝连接。最后将剩余的数据进行滤波处理，同时将部分矿山地形不明显的数据给予剔除，将数据文件控制到最少，为后续数据精度分析提供良好的判断依据。
2.3实现矿山地形测量精度分析
激光雷达精度分析是将经过处理得到的数据绘制成与矿山地形成一定比例的空间三维模型，模型网格间距与实际矿山地形等高距是否满足比例尺要求，然后挑选部分模型数据作为精度对比依据，以此分析出矿山地形测量的数据是否达到预先设定的精度要求。首先将数据通过云技术进行分类，主要是提取出矿山地面各个点的坐标数据，根据这些坐标数据按照一定比例生成数字表面模型。然后将模型中的关键点标记对应的对标数据，生成矿山地形实际等高线图。最后选取不同植被覆盖程度、不同地形、不同高度的数据点作为检查点，将检查点对应的数据与矿山地形测量数据进行对比，并计算出各个点位的误差，最后计算出矿山地形等高线图的平均误差，以此分析出矿山地形测量的精度。
3激光雷达测绘技术在矿山地形测量中的应用意义
近年来，随着我国经济社会的快速发展，生产生活中对于各类矿山资源的需求量逐步增加。而在矿山资源的开发过程中，如果在开采的过程中不注重对先进开采技术的应用，就会导致在矿产资源的开发过程中，存在着对周边环境的破坏，引发更为严重的生态环境问题。因此，在矿山行业的发展过程中，为改变这种局面，一些矿山企业逐步引入了一些先进的开采技术，并在开采过程中遵循可持续发展的理念，逐步加快了数字矿山建设。数字矿山建设的过程中，激光雷达测绘技术的应用能够发挥极好的技术效果，通过应用此测绘技术，有关开采人员可以根据此测绘数据掌握矿区地表地下的全面信息。通过激光雷达测绘技术，构建三维虚拟矿山模型，实现对矿区开采的指导。在数字化矿山建设中，激光雷达测绘技术有效提高了矿山信息的可靠性，保障了矿区生态环境评价的科学性，有效预防了矿山开采中各种灾害的发生。
结语
激光雷达测绘技术作为一种新型的测量技术应用到矿山地形测量中，不仅能够精准的测量到矿山地形信息，同时还具有较高的分析效率，它成功的将测量技术与数据精度分析技术结合在一起，是一项革命性测绘技术，随着现在技术的不断发展和创新，激光雷达测绘技术将会具有巨大的应用空间和发展潜力。
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