大连市国土空间规划设计有限公司 辽宁大连 116011
摘要：我国的地形情况比较复杂，因此在进行多种工程建设的时候，必须对地形进行测量和勘探。但是传统的勘测方法，并不能对地形进行精准的测绘，达到测绘需求。近年来，在测绘领域不断加入计算机方法，利用三维激光扫描，不仅能够提高测绘的精确度，还能保证测绘结果。本文对三维激光扫描测绘原理进行了细致的分析，对其实际应用情况进行了分析，并且总结了其存在的问题，希望能够促进三维激光扫描的发展。
关键词：三维激光扫描，地形测绘，勘测
引言
我国土地辽阔，并且地形复杂，在进行相关的地质工程建设之时必须要对地形进行充分的测量，以便于确定其常见问题，保证在进行工程建设的时候不会出现问题。但是在地形勘测的过程中，传统的方法存在多方面的弊端，一是不能完整的描述地形测绘的内容，二是其结果存在很大的误差性。近年来，三维激光扫描测绘获得了大家的青睐，因为这种扫描测绘方式把测绘与信息技术融合在一起，不仅能够解决传统测绘中的问题，还能让扫描测绘结果变得更加准确和安全。而且测绘的效率也有所提升，其测绘成果也比较显著。
1. 三维激光扫描的原理分析
三维激光扫描仪主要通过激光扫描系统来进行扫描，同时借助处理器等相关的处理软件来完成数据的传输与处理。三维激光扫描仪的工作需要通过扫描系统和测距系统进行运作，而且数据分析有赖于计算机软件，因此当仪器进行工作的时候，激光脉冲会进行有序轮换，然后对勘测对象进行水平角的测量，在获取数据之后，通过计算机内部计算对相应的区域和坐标进行重复运算。通常来说，三维激光扫描使用的软件是Cyclone，它原酸之后得到的三维坐标非常精准，因为它整合了卫星观测数据，所以非常具有实用意义。我国本来就是地形复杂的国家，因此许多地形在测量的时候不仅存在难度，而且存在安全问题，比如四川的山脉和悬崖，东北的沼泽地等等，当对这些地带进行勘测的时候，传统的方法非常容易给勘测人员带来安全隐患，并且也无法保证数据的准确性。三维激光扫描把卫星观测图与计算机技术结合起来，通过智能测算技术，让激光扫描更加精准。虽然到目前为止，这种激光扫描测算方式仍然存在一些问题和缺陷，但是这些缺陷一定会随着科技的发展不断进步，并且得到改正。
2. 三维激光扫描测绘的应用案例
为了明确三维激光扫描测绘在实际测量中的应用，我们选取了A市的一个案例进行说明。A市需要在大山中建立高速公路，但是因为大山的地势比较陡峭，所以需要对其进行绕行，其绕行总长度为25公里，但是在绕行的过程中因为弯道非常多，所以无法满足高速公路建设的平之需求。因此在进行高速公路穿越的过程中就需要进行隧道开通，隧道的进口和出口都是峡谷地形，非常险要。所以需要提前对峡谷的进口和出口进行测试和测量，保证其安全。通过三维激光扫描来进行高清地图的绘制，在绘制的过程中保留了良好的清晰度和图样，并且通过计算机运算，高清地图的各种地形特点呼之欲出，有效促进了隧道的开通和高速公路的建立。
3. 三维激光扫描应用问题分析
三维激光扫描虽然在地形勘测中有许多的优点，不仅能够让测绘图像更加清晰，并且保证数据的准确性，但是在测绘的过程中也存在多方面的不便。
3.1 与传统的勘测方法结合度不够
虽然说三维激光扫描测绘在许多地形的勘探中都发挥着非常大的作用，但是需要承认的是在对某些地形的勘测中，传统方法依然占据着主要地位。因为传统方法是人工测量，所以在勘测的过程中灵活性较高，但是三维激光扫描测绘对于计算机的依赖程度较重，所以某些地形无法进行这项技术的应用。加之目前我国的三维激光扫描测绘技术与传统的人工测绘结合程度不强，所以很难做到全范围的测绘。
3.2 成本过高
在地形勘测中使用三维激光扫描仪进行测量是一种非常高新技术的应用，因此使用的仪器设备价格也是非常高的。因此在进行三维激光扫描仪的使用之时，相应的成本负担也就比较大。因此这种技术的使用在推广上就十分困难，因为许多公司在勘测的时候为了降低成本仍然还会使用传统的勘测方法。这主要是因为这些设备中的许多核心技术由国外公司控制，所以我国并不具备自主生产的能力。
3.3 数据采集不稳定
三维激光扫描仪在应用的时候基本是因为地形特别，传统的勘测方式不能进行数据采集。例如险要的山峰和高山等等，这一类地区不仅地形复杂，而且气候条件也比较复杂，如果有雾气和山风的出现就很容易出现遮蔽情况，因此三维激光扫描仪的数据采集就非常不稳定，因为虽然它能够通过卫星云图来进行数据计算，但是仍然无法保证数据的绝对完整性。
3.4 软件成熟度有待提升
三维激光扫描仪在测量的时候只是采集数据，然后依靠计算机进行数据分析，这就需要计算机配备相应的处理软件，但是目前为止处理软件的种类非常少，因此就会造成三维激光扫描仪在扫描之后很难完成对数据的有效处理。因此相关的科技部门非常注重对软件的开发，就是为了配合三维激光扫描仪的推广和使用。
3.5 三维激光扫描仪的智能程度有待加强
目前的三维激光扫描仪属于高新技术的初级产品，因为在相关领域里，这种扫描仪的发展阶段属于初期。因此其自动化仍然有待加强，自动化对应的另一个问题就是数据端处理的问题，也就是说目前的三维激光扫描仪并不能完全实现自动处理，仍然需要人工进行辅助，所以在很大程度上来说，必须要不断对其设计进行大伯，从而保证其在获得数据的时候还能实现自动处理。
结语
地面三维激光扫描仪在目前的测绘事业中处于重要地位，虽然这项技术仍然存在一些缺陷，但是这也预示着未来科技发展的重要方向，随着技术的发展这些问题将会被逐一攻破，彼时的三维激光扫描测绘将会发展的更加完善和全面。
参考文献：
[1] 南竣祥, 郑智成, 李海泉,等. 基于地面三维激光扫描技术的古塔现状分析[J]. 测绘技术装备, 2019(2):72-75.
[2] 张红利. 地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用探讨[J]. 门窗, 2019.