三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第13期   作者:张会彬 赵国剑 侯彦虎
[导读] 随着网络时代的到来,科学技术发展迅速。并逐渐应用于人们的生产和生活等多个方面,为人类提供了极大的便利。
        摘要:随着网络时代的到来,科学技术发展迅速。并逐渐应用于人们的生产和生活等多个方面,为人类提供了极大的便利。三维激光扫描技术是在近些年来出现了一门比较便利的科学先进技术,通过利用于现在的高精度全自动立体扫描技术,在进行测量的过程中能够对于空间的三维特征和整体特征进行测量和数据的收集。
        关键词:三维激光扫描技术;地籍测绘;应用
        引言
        在我国地籍测绘有很悠久的历史,早在很多年以前就有相关的记录。然而根据一定的记录,传统的地籍测绘方式存在着劳动强度大、没有办法对局部的范围进行精确测量的特点,面对这样的现状,三维激光扫描技术的出现及应用就大大的改善了传统地籍测绘的缺点,如果能够在地籍测绘中应用三维激光扫描技术,就能不断推动我国地籍测绘事业的快速发展。
        1三维激光扫描技术概述
        三维激光扫描技术是一种先进的自动立体化扫描手段,其组成主要包括激光发射器、计算机激光控制单位及接收器等。工作原理是利用对测量对象进行三维坐标获取,进行三维场景重建,从而从中提取地表信息。这种先进的测绘技术,具有极高的测量精确度,完全实现了自动数字化采集,测量距离也非常的远。相较于传统测量手段,三维激光扫描技术测量过程中,不会受到外界环境因素的影响,测量精确度较高,技术优势明显,具有非常高的数据采集率。正是由于三维激光扫描技术的各种技术优势,被广泛应用于结构测量、建筑评估测量的诸多方面。特别在地籍测量中的应用发挥着非常重要的作用,大大简化了传统测绘的工作流程,使得地籍测绘的自动化程度不断提升,因此,三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用具有非常重要的现实意义。
        2三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用
        2.1前期准备
        为保障测绘质量和测绘效率,在正式开展地籍测量工作之前,首先需要做好2项准备工作:利用该项目区的1∶2000正射影像制作调查底图;以该底图为基础进行项目区的现场勘查工作。在进行现场勘查工作时,需要同步进行转扫测量站点的选择:①转扫测量站点应位于测量车方便通行的位置;②转扫测量站点应位于地势宽阔并且较高的位置;③虽然SSW车载移动测量系统的有效测距可达200-300m,但是,考虑其实际有效扫描范围比理论计算值较小,因此,各转扫测量站点不能距离太远,需要有一定的重叠扫描区域;④考虑测量车本身具有一定的体积,在获取点云数据的过程中,会以测量车为中心形成半径为3m左右的测量盲区,因此,在进行站点的选择时需要与建筑物保持一定的距离。
        2.2车载激光扫描系统
        车载激光扫描系统在地籍测绘中发挥了巨大的作用,在现有的地籍测绘工作中,车载移动测量系统与三维激光扫描系统可以联合的应用,发挥强大的作用。大幅度的提高地籍测绘的工作效率。为了能够方便快速的获取数据,人们开始将信息其收集起来,并将准确的信息添加进车载移动设备中,这种设备的扫描效果非常好,且受到一致的好评。普通的车载系统的前身是越野车,在这样的基础之上安装数码摄像系统和激光扫描装置就会形成新的扫描系统,直接扫描系统就形成了一定的测量系统。由于不同地点的实际高度不同,所以在准备测量阶段应该调整扫描设备的实际高度。通过一定的升降装置调整扫描设备的高度,确保检查的测量精度,需要在扫描点周围设置一定的检查点。利用车辆自身的定位系统直接的确定它相应的地理坐标,这种方法可以大幅度的节省工作时间。在实际应用中,由于测量车辆的体积庞大,因此在收集信息的过程中会造成一定的测量盲区,面对这样的情况就需要设置一定的距离。在数据的收集过程中,可以考虑采用同步数码照片的方式,通过不断的调节照片的透明度来约束立体模型的构建方法。在实际的测量过程中,需要利用人的力量来保证测量的准确度。在一些数据较大的地方就可以采用系统自动处理的方法进行应用,如果在测量的过程中存在一定的误差,面对这种情况,就需要相应的研究人员不断的进行扫描,最后与数据进行对比,确定最准确的数据。


        2.3设置站点
        在利用三维激光扫描技术的实际操作过程中时,所扫描收集的数据,有站点所接受到的数据进行收集和分析,所以,在实际的操作过程中,对于站点的设计,必须要考虑地形和环境因素,大多数主要是在高地,或者是在视觉比较宽广的地区设立站点,可以保证测量过程中,不会受到地形的影响。载图跟上,对于在册区域设置控制点,然后把站点设置的控制点上,对其进行整平操作,由于三维激光扫描技术技术在使用过程中使用的坐标系统都是独立的,所以对于站点的设计需要设计在实际操作过程中的行进路线上,以此来保证在不同站点之间进行数据传播,保证数据的方面收集整理,防止数据的混乱。
        2.4获取海量数据
        在测绘领域中,三维激光扫描技术是一项先进的测绘技术,该项技术能够全面的获取三维空间信息,同时能够制动化的对相关信息进行处理,相较于传统的扫描仪器,三维激光扫描技术,更加的先进,具有极高的精确度,优势非常突出。同时,外界环境不会对该项技术的应用造成影响,因此,在地籍测绘当中,三维激光扫描技术的应用越来越普遍,可以及时的获取地籍测绘中的相关信息数据,成为地籍测绘领域不可或缺的重要技术手段。
        2.5数据处理
        利用三维扫描技术可以,对于站点的十字靶心进行自动的识别,避免由于其他因素造成影响,三维激光扫描技术对于十字把新的自动识别,然后在以站点为中心,在此基础上进行评价操作将相邻站点的数据进行收集整理,逐步完善到其他站点,完成整个站点的数据的加载工作。最后进行拼接完成整个范围内的整体效果,在过程中产生错误,可以利用人工的方式进行修正,保证误差控制在合理的单位之内,最终生成云数据,利用计算机技术进行分布完成,方便提取地物特征,利用剖面进行导出切片,对于特征线加以辅助,最终弄出地物平面图,最终完成三维激光扫描技术的整个工作过程。
        2.6精度对比
        为保证该项目区测量成图的精确性,完成地籍测量工作后需要对其成果进行点位核查。通过点位核查,发现部分区域的测量成果存在10-20cm的精度误差,经核查,发现该误差主要分布于距离测量站点大于100m的扫描范围内。该部分数据由于点云数据获取量较少,内业工作人员不能直接根据快速建模进行特征线的精确提取,进而导致误差出现。因此,在进行数据精度对比分析时,将该部分数据剔除。在有效扫描范围内(<100m)抽取117个检查点的扫描数据作为样本,与全站仪的野外实测数据进行精度对比。通过对比分析,样本中检查点的点位中误差为±5.2cm,满足相关规范中对界址点精度的要求,因此,认为该项目区的三维激光扫描测量成果满足地籍测量要求。
        结语
        因为三维激光扫描技术实际应用的过程中,逐渐展现出来数据采集效率高、精准性强以及操作简单等特征。所以可以在地籍测绘领域中得到较为广泛的应用。在三维激光扫描技术发展的过程中,有着十分广泛的应用前景。因此应当提升三维激光扫描技术研究力度,以便于可以在地籍测绘领域中,将三维激光扫描技术的作用切实发挥出来,促使地籍测绘效率及测量结果精准性得到保证,最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中,做出一定贡献。
        参考文献
        [1]王萍.激光扫描技术在地籍测绘中的应用研究[J].低碳世界,2014(12):31.
        [2]因刘晓军.三维激光扫描技术在地藉测绘中的应用[J].企业技术开发,2014(9):56.
        [3]房延伟.三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用[D].吉林大学,2013(12):213.
       
       
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