摘要：随着科技的发展，三维激光扫描技术作为一种先进的、高精度的立体扫描技术，使其在市政工程测量领域得到广泛应用，提高了市政工程测量水平。并且将三维激光扫描技术应用于市政工程测量领域中，可以改变传统测绘作业流程，提高市政工程测量的工作效率。基于此，本文概述了地面三维激光扫描技术，对市政工程测量过程中有效应用地面三维激光技术进行了探讨分析。
关键词：地面三维激光扫描技术；市政工程测量；应用；流程
一、地面三维激光扫描技术的概述
1、原理。 地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用主要是根据激光扫描测定距离值，并对步进角进行测量和计算，在使用地面三维激光扫描技术的过程中，确定目标物后，对其目标面发射激光，激光在发射出后碰到市政工程界面反射回来，激光从发射到反射的整个过程中，产生的时间差，可以计算出扫描距离。利用地面三维激光扫描的时间点差，获得三维坐标，激光扫描过程是连续和快速的，因而可以得到若干三维坐标，对这些数据值存储在云数据库中，并使用计算机计算和分析，综合化处理后即可得到3D建模数据，形成三维影像。
2、构成。市政工程测量对于工程规划和项目建设等具有重要的作用，工程测量的数据和结果等则能够进一步给工程设计以及施工方案的完善提供必要参照，先进的测量技术在工程测量中的应用则能够保证项目建设的合理性和规范性。工程测量中应用的地面三维激光扫描技术，系统组成包括数字照片成像设备、地面三维激光扫描仪、云数据处理软件以及其他的附件设备等。地面三维激光扫描仪发射激光，完成在数据分析的基础上完成数字成像，后期在软件处理中对云数据进行读取和分析，综合化实现数据转变、编辑，最后三维建模。
3、优势。地面三维激光扫描技术在市政工程测量中的应用具有鲜明的技术优势，相较于传统的工程测量技术，地面三维激光扫描技术先进，并且能够在三维形式的坐标测量和分析中，完成数字建模。地面三维激光扫描技术对工程测量中存在的限制性问题也能够集中克服，受时间限制较小，对全部的工程市政工程均能够实现空间扫描，获得的三维坐标数据也较为精确，另外，还可以在高精度的快速扫描中，及时获取市政工程项目的内部细节特征，完成信息转换后即可处理云数据。
二、市政工程测量过程中应用地面三维激光技术的基本流程
1、数据采集。市政工程项目在施工建造的过程中，完善工程测量工作，能够对市政工程的基本参数进行了解，掌握市政工程项目内部特征，使用地面三维激光扫描技术实施工程测量，需要做好数据采集的工作。由于地面三维激光扫描仪具有中整平的功能，因而可以将地面三维激光扫描仪架设在已知点上，并在此基础上完成外业的数据采集工作，最后获得的云数据即为三维坐标的点。使用地面三维激光扫描技术进行工程测量，需要对市政工程项目的周边环境实施勘察，然后在测量区域内对控制点进行合理的布设，应用实时定位和全球定位的方法，完成对市政工程的水平测量和高程测量等。
2、扫描控制。市政工程测量过程中使用地面三维激光扫描技术，需要对激光发射、目标物扫描等予以控制，对地面三维激光扫描中的已知点上设置观测站点，但是对不同站点的地理坐标关系要处理好，使用采样间隔的方法实施地面三维激光扫描。但是对于采样间隔的大小要控制好，采样间隔过小的情况下，会导致采集的点云量过大，影响后期的数据处理工作；而采样间隔过大，则不利于数据处理精度控制。
一般在通视情况较好的状态下，对于每个站点的扫描间隔控制在80m左右，这主要是为了保证相邻监测站之间的点云具有重叠区；但是在通视条件不够好的情况下，则需要适当增加扫描站点数，直到完成区域内的扫描目标。
3、数据处理。市政工程测量中涉及的参数内容较好，应用地面三维激光扫描技术进行工程测量，能够获得三维坐标数据，因而在后期的数据采集、数据处理中工作量较大，要保证地面三维激光扫描测量效果，需要对内业数据处理精度进行有效控制。三维点坐标的云数据量较大，其中包含了具有实用价值的数据内容，也包含了无实用价值的数据内容，例如在工程测量中具有实用价值的数据内容有构筑物水平差和高程等，无实用价值的数据内容有行人、风沙和车辆等。应用相关软件系统对这些数据内容实施分类和分析，对云数据完成拼接处理等，最后构成等高线，云数据拼接要求对控制点的三维坐标进行测量和分析，然后对坐标系进行统一，最后进行站点数据的一次放入、处理。
三、市政工程测量过程中有效应用地面三维激光技术的分析
1、测量与绘制地形图应用。在对市政工程测量区域进行地形图绘制和测量的过程中，测量人员可以采用普通测量的方式对其进行测量。在实际测量的过程中有很多区域是无法采用普通测量方法对其进行测量的，因此相关人员在进行测量的过程中可以采用三维激光扫描的方法对其进行测量，在进行测量的过程中相关人员可以采用云数据技术的方式对其进行测量。在对测量区域进行测量的过程中，相关人员要加大对地貌、地形获取的重视度，并且在进行测量的过程中还要对测量数据进行科学的处理，形成符合工程施工需求的测量地形图。
2、测量区域土方量的计算应用。传统市政工程测量过程中，工作人员在进行土方量测量时，需要通过借助水准仪等基础设备进行测量，进而获取三维坐标，并结合TIN对测量数据进行计算。但是传统的测量过程中，存在着一定的缺点，如在进行野外测量的过程中，由于野外地形较为复杂，工作人员在获取特征点时，就需要收集大量分布不均匀的数据点，因而导致测量工作人员工作强度加大，并对最终测量结果的准确度产生一定的影响。在对土方量进行测量的过程中，应用地面三维激光扫描技术，一定程度上可以提高测量的工作效率，減少测量人员的工作强度，从而提高最终测量结果的准确性。
3、道路高程的测量应用。市政工程测量过程中，还包括对道路进行测量，在对道路测量的过程中，核心任务就是对道路的样图以及纵横断情况进行测量。在应用传统测量技术进行测量时，测量人员通常借助水准仪对道路高程进行测量，因此，导致测量人员测量任务加重，并在对测量数据进行计算的过程中，需要大量的人员进行作业。相比于传统的测量技术，地面三维激光扫描技术在测量的过程中，一定程度上能够减轻测量人员的工作量，从而提高了测量的工作效率。地面三维激光扫描技术在测量道路高程的过程中，首先需要根据云数据技术，对坐标系进行科学合理的转换，然后根据测量的实际需求，通过点云数据对特征点进行获取，从而形成三维坐标，并且在对数据点进行获取的过程中，需要注意间隔一定的距离，对数据点获取结束之后，应用软件对其进行处理，最终完成道路高程的测量与绘制。
结束语
综上所述，科技的进步发展以及城市化建设的不断推进，使得市政工程建设不断增多，同时对市政工程测量要求也在不断提高，而有效应用地面三维激光扫面技术，可以提高市政工程测量效率，使测量工作的整体水平达到市政工程建设的相关要求。
参考文献
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