王爱新1 陶雪薇2
1、山东健坤测绘有限公司 252000 2、 山东健坤测绘有限公司 252000
摘要：随着我国社会经济的快速发展，工程建设的数量在不断增加，工程类型也出现多样化的趋势。为提升工程建设的整体质量与效益，需要做好工程测绘工作，确保工程建设的有序进行。在激光雷达测绘技术的不断创新与发展下，在工程测绘领域对该技术的应用较为广泛，提升了工程测绘质量与效率。本文简单介绍工程测绘和激光雷达测绘技术，阐述激光雷达测绘技术的基本原理，分析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用，以供参考。
关键词：工程测绘 ；测绘技术 ；激光测绘 ；雷达
现如今，工程测绘中逐渐应用各种先进科技，而激光雷达测绘技术也包含在内。相对而言，在工程测绘中应用激光雷达测绘技术是相当成功的，其大大的提升了工程测绘的工作水平。通常，为了可以正确的认识工程测绘中的实际空间位置，工作人员需要完成所有点位的测绘。
在测绘中主要应用是利用其光波进行测量。在整个工程测绘工作中，激光雷达技术首先发射激光测量被测目标的三维坐标，并利用构建的三维坐标绘制出与目标相关的ear数码相机胶片，从而获得实体的具体三维模型，然后真正展示目标工程的所有对象。激光雷达技术的工作过程是通过信号处理形成模型，然后测量模型中的具体数据，包括目标距离、方位角、高度、速度、姿态、均匀形状等参数。现在激光雷达技术已经得到了广泛的应用，它在矿山工程中能够探测到各种目标，由于其自身的雷达系统能够实时跟踪和识别。一般激光雷达分为两种，一种是地面三维激光扫描技术，另一种是机载激光雷达扫描技术。这两种技术方法通常结合在同一个项目中，以获得更准确的数据。
1 基础工程中的激光雷达测绘技术
在基础工程中，利用激光雷达测绘技术进行基础测绘的前期工作，即建立基础测绘框架。通过对工程施工现场的测绘，可以获得一定的测量数据，实现工程的基本要求和主要施工目的。基础测绘是对被测对象的基本信息进行采集和整理，在构建图像的基本结构、确定平面的大致方向、建立三维坐标、获取基本数据点、最终生成图形的过程中需要加以改进数字图像。
为了获得准确的测量数据，采用激光发射器进行测量，在不影响工程设施的前提下，可以更快地获得测量结果。打开激光发射装置，将其放置在被测原稿上，连接计算机进行数据传输，打开雷达装置，当激光偏离时启动报警。通过计算机成像系统生成基本图像，并标记出目标点的大致位置，为以后的精确图像绘制做基础工作。在基本图像的基础上，对建筑物、变形、沉降等精度数据进行了测量。这些高精度测绘工作大多涉及测量目标的获取和三维物体模型的建立。
在精确测量之后，需要对精确的数据信息进行处理，以达到细化的效果。在基础工程中，利用激光雷达测绘技术对被测物体进行测量时，被测物体对激光的吸收会影响回波信号的信号质量和精度，激光波的折射也会产生一定的偏差，导致量程值异常，具有一定的误差率。采集到的异常数据，包括噪声，需要计算机系统进行滤波，并根据激光数据的高度突变进行分析。这样，我们就可以得到有价值的数据信息。处理后的信息需要转换成坐标数据。利用计算机系统中的数据转换软件将动态定位结果转换成图像中的坐标，并利用扫描中心坐标与坐标系之间的参数进行转换。激光雷达测绘技术在基础工程中的应用比传统的测绘方法更加方便、准确。
2 矿山工程中的激光雷达测绘技术
矿产资源与产业的管理，在一定程度上关系到资源型城市的可持续发展。利用宾利点建立三维数字模型，明确矿井实际情况，提取地面模型和矿井模型，并应用GIS对受损严重的矿区进行经济环境分析，重点监测塌陷部位的破坏程度，实现对可能发生灾害的风险预警。
由于矿山环境复杂，存在诸多不确定因素，如果工作人员进行现场勘查，可能会引发一系列危险事故。特别是在勘探路线规划中，需要在测绘中标注路线、路标、路障等信息，这些信息必须非常准确，才能保证矿山工程勘探工作的顺利、安全进行。在这样一个不方便测量的范围内，大多数工作人员都使用无人机进行控制，因此需要获取无人机的飞行轨迹，推导出目标的精确坐标和原始尺寸。通过地面GPS基站和激光机载GPS测量数据的联合平差，确定飞机的飞行轨迹。该技术中的雷达系统提供基于椭球面的大地高程。当测量范围较宽时，可以将地表视为一个平面，误差可以忽略不计。将获取的测绘信息与基本物理模型进行叠加，建立被测对象的精细三维模型，使矿山工程得以顺利实施。所形成的矿山工程模型存储在计算机系统中，该模型还可以应用于其他许多工程项目中，对以后矿山的管理、维修、开发乃至开采具有一定的参考价值。
3 电力工程中的激光雷达测绘技术
在电力工程中，除了对线路元件和设施进行测绘外，还需要对内部输电线和管线进行测量和规划。由于复杂的工程环境和诸多不安全因素的存在，给传统的线路测绘工作增加了一定的难度。
在激光雷达测绘技术中，利用机载雷达扫描技术可以最大限度地突破不利地理环境因素的影响。由于电路一般存在于建筑物内部或地下，因此在激光雷达测绘技术的实施过程中，一般电力工程测绘使用直升机或无人机进行测绘工作，而雷达系统起着主要作用。雷达系统在传输过程中对电力线进行测量，以避免测量偏差，影响数据的准确性。该飞行设备可沿输电、管道输送方向及线路自始至终飞行，完成测绘工作。
由于某些传输线较弱，应选择合适的激光强度。为了保证采集效果，我们可以根据功率强度自动调整激光强度。另外，飞行设备的飞行高度和速度也会影响数据的采集，因此在计算机数据分析和建模的过程中，需要考虑影响因素，采取一定的处理措施，以获得更高质量的测绘数据。在具体的测线工作中，还可以安装录像机和数码相机等设备，在测线的同时对输电线路进行检查和维护，使两项工作完美结合。由于线路测绘的风险系数相对较高，对其精细度的要求也较为严格。因此，用于线路测绘的激光发射装置和雷达装置应定期维护，避免因设备问题造成数据偏差。通过激光雷达测绘技术的应用，可以提高电网管理规划的科学性和实用性。
4 结语
现如今激光雷达测绘技术已经逐渐应用到各种行业的工程当中，按研究的对象包括矿山工程测绘、水利工程测绘、公路工程测绘、铁路工程测绘等。经过长时间的应用分析发现激光雷达测绘技术解决了传统测绘工作中的问题，且提升了测绘的效率。但由于中国对该技术的应用相比于发达国家起步较晚，还有更大的发展空间，希望在今后的使用过程中不断的对技术进行改进，推动测绘事业的发展。
参考文献
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