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摘要:道路工程的建设,测绘工作不可缺少,通过对道路工程测绘工作的开展,能够获取道路工程的具体信息,为道路工程的顺利施工奠定坚实的基础。地面三维激光扫描技术的应用,可以在现场扫描测量被测物体,并且扫描测量结构精度和密度均非常高,从而获取激光点覆盖的物体表面的具体三维坐标。作为道路工程测绘的重要手段,地面三维激光扫描技术已经被广泛的应用,实用性得到了很好的验证。
关键词:地面三维激光扫描;道路工程;测绘
1、三维激光扫描技术的基本论述
1.1三维激光扫描技术的主要测绘工作原理
地面三维激光扫描技术是一种集光、电、计算机数据处理等多种技术为一体的高精度空间测量技术,该技术通过发射多束激光对扫描对象进行空间照射,配合使用脉冲测距法获取激光测量过程中的多种返回数据如被测单位的距离值、每束激光的横纵向扫描角度观察值、每一接收点所接收到的激光反射强度等,进而利用性能强大的计算机对所获得的数据进行处理和建模等操作,最终获得被扫描对象的试题信息。
1.2三维激光扫描技术的主要特点
三维激光扫描技术与道路测绘工作中其他测绘技术相比,具有特殊的优点。主要包括以下几个方面的特点:第一,三维激光扫描技术的测量距离相对较远。第二,三维激光扫描技术在测量过程中不需要发射棱镜的参与,具有无接触测量的优势。第三,三维激光扫描技术采样点的实际速率较高。第四,三维激光扫描技术的点定位实际精确度较高。第五,三维激光扫描技术在工作中的掃描目标不需要进行表面处理,就可以直接获得需要的三位点云信息数据。第六,三维激光扫描技术的数字化程度较高,采集工作中兼容性较强。第七,三维激光扫描技术的软件功能全面,基本上可以满足测绘工作的实际需求。
2、道路工程测绘的具体要求
道路工程根据完成情况,可以有两种划分,即新建道路和修整道路。新建道路在开工修建时,需要有大比例尺地形图作为依据,还需要获取工程横断面和纵断面方面的数据信息。只有在获取到这些有价值的信息之后,道路工程选线的安全性才能得到保证,有利于之后的施工作业的进行。对于修整道路而言,需要重新规划沿途的公交站点、交通建筑物等,除了要大比例尺地形图、横断面和纵断面数据信息之外,还需要测量原有的交通设施。要想完成上述工作任务,传统的测量技术会遇到极大的麻烦,还不一定能够实现良好的效果,这就要求更加先进的测量技术的应用。地面三维激光扫描技术的出现和应用,满足了道路工程测绘的要求,取得了明显的效果。
3、三维激光扫描技术在道路测绘工作中的应用
3.1三维激光扫描技术在道路测绘工作中的信息数据采集
三维激光扫描技术在测绘工作中可以利用自由架站的形式,将站点设置在相对坚硬稳固的位置。测绘工作中测量的范围涉及较广,而且地面经常出现凹凸不平的现象,因此,在对测绘区域进行全方位测量的过程中,需要多次测量来获得更准确的信息数据,站点的布置工作要有助于云数据精确度的提高,从而获取较为全面的地面测绘信息,真实反映测绘情况。此外,除了要对扫描仪的实际站点位置进行科学设计之外,还要对激光扫描的实际标靶位置进行合理选取,从根本上满足点云拼接的具体要求,便于对测绘工作中高程面的有效获取。
3.2三维激光扫描技术在道路测绘工作中的信息数据处理
三维激光扫描技术在道路测量过程中,会因测量物材料的不同、实际测量方式的不同以及外界干扰因素等情况的影响,使测量结果存在一定的测量误差。因此,在道路测绘工作的信息数据处理工作中需要运用软件对容易引起误差的店进行去除处理,准确提取测绘对象。然后进行三维建模,具体来说,测绘工程中的三维建模就是从高密度的云信息数据提取到测绘目标重建的技术。根据建模方法的差异,可以将其分为几何模型的三维重建以及云信息数据表面的三维模型重建。几何模型的三维重建主要应用于CAD中的断面轮廓以及轮廓模型等,两种重建方式都可以实现信息数据的有效处理以及模型的构建。
3.3三维激光扫描技术在道路测绘工作中的精确度评价
三维激光扫描技术中的精确度评价主要是用来评价专业测绘工作中数据的准确性程度。在实际评价工作中,一般情况下会将道路测绘的数据结果与CPS-RTK测量方法中的数据结果有效对比,CPS-RTK测量的主要侧重点是特征点的实际坐标,两者的最终测量结果有着很好的一致性。但是,从某种程度上来讲三维激光扫描技术的测量精确度更高一些,能够准确反映出道路测绘工作的实际情况,有着较为广阔的应用空间。
4、三维激光扫描技术在测绘领域的发展
三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一。特别对于测绘领域来说,三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合,作为一种新的空间数据采集手段,三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间,成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段。
三维激光扫描仪是测绘科学的领先产品,其发展与应用直接反应了三维激光扫描技术的发展状况。远程激光扫描仪可以用于岩崩、滑坡、河岸崩塌、矿山塌陷等危险的和难以到达地方的地形监测和方量计算,有效测控其变化范围和量级,有效应用于防灾减灾。中程激光扫描仪多用于船闸、大坝、桥梁等的变形监测。从整体来看,三维激光扫描仪基本涵盖测绘的各个领域,具备大面积,高自动化,高速率,高精度测量的特点。但是其自身还存在诸多缺点,如:三维激光扫描仪售价太高,难以满足普通化需求;精度、测距与扫描速率存在矛盾关系;由于各个厂家都自带软件,互不兼容,点云数据处理软件没有统一化;目前检校方法单一,基准值取复杂,精度评定不好,所以仪器自身和精度的校验存在闲难。这一系列问题的出现,告诉我们三维激光扫描技术有待继续发展与普及。
5、结语
总之,在传统的数据测量技术无法满足当前道路工程建设的情况下,地面三维激光扫描技术的出现和应用,满足了道路工程测绘的新要求,提升了道路工程测绘的效率和准确性,进而提升了道路工程施工建设的质量,促进了道路工程测绘工作的开展。
参考文献:
[1]马利,谢孔振,白文斌,等.地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用[J].北京测绘,2014,12(02):48-51.
[2]宋化清,李芳林,邵龙等.三维激光扫描技术在泾阳县农村宅基地调查中应用分析[J].测绘技术装备,2014,(2):43-46.DOI:10.3969/j.issn.1674-4950.2014.02.013.
[3]周文婷.浅谈三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用[J].科技创新与应用,2015,(18):300.
关键词:地面三维激光扫描;道路工程;测绘
1、三维激光扫描技术的基本论述
1.1三维激光扫描技术的主要测绘工作原理
地面三维激光扫描技术是一种集光、电、计算机数据处理等多种技术为一体的高精度空间测量技术,该技术通过发射多束激光对扫描对象进行空间照射,配合使用脉冲测距法获取激光测量过程中的多种返回数据如被测单位的距离值、每束激光的横纵向扫描角度观察值、每一接收点所接收到的激光反射强度等,进而利用性能强大的计算机对所获得的数据进行处理和建模等操作,最终获得被扫描对象的试题信息。
1.2三维激光扫描技术的主要特点
三维激光扫描技术与道路测绘工作中其他测绘技术相比,具有特殊的优点。主要包括以下几个方面的特点:第一,三维激光扫描技术的测量距离相对较远。第二,三维激光扫描技术在测量过程中不需要发射棱镜的参与,具有无接触测量的优势。第三,三维激光扫描技术采样点的实际速率较高。第四,三维激光扫描技术的点定位实际精确度较高。第五,三维激光扫描技术在工作中的掃描目标不需要进行表面处理,就可以直接获得需要的三位点云信息数据。第六,三维激光扫描技术的数字化程度较高,采集工作中兼容性较强。第七,三维激光扫描技术的软件功能全面,基本上可以满足测绘工作的实际需求。
2、道路工程测绘的具体要求
道路工程根据完成情况,可以有两种划分,即新建道路和修整道路。新建道路在开工修建时,需要有大比例尺地形图作为依据,还需要获取工程横断面和纵断面方面的数据信息。只有在获取到这些有价值的信息之后,道路工程选线的安全性才能得到保证,有利于之后的施工作业的进行。对于修整道路而言,需要重新规划沿途的公交站点、交通建筑物等,除了要大比例尺地形图、横断面和纵断面数据信息之外,还需要测量原有的交通设施。要想完成上述工作任务,传统的测量技术会遇到极大的麻烦,还不一定能够实现良好的效果,这就要求更加先进的测量技术的应用。地面三维激光扫描技术的出现和应用,满足了道路工程测绘的要求,取得了明显的效果。
3、三维激光扫描技术在道路测绘工作中的应用
3.1三维激光扫描技术在道路测绘工作中的信息数据采集
三维激光扫描技术在测绘工作中可以利用自由架站的形式,将站点设置在相对坚硬稳固的位置。测绘工作中测量的范围涉及较广,而且地面经常出现凹凸不平的现象,因此,在对测绘区域进行全方位测量的过程中,需要多次测量来获得更准确的信息数据,站点的布置工作要有助于云数据精确度的提高,从而获取较为全面的地面测绘信息,真实反映测绘情况。此外,除了要对扫描仪的实际站点位置进行科学设计之外,还要对激光扫描的实际标靶位置进行合理选取,从根本上满足点云拼接的具体要求,便于对测绘工作中高程面的有效获取。
3.2三维激光扫描技术在道路测绘工作中的信息数据处理
三维激光扫描技术在道路测量过程中,会因测量物材料的不同、实际测量方式的不同以及外界干扰因素等情况的影响,使测量结果存在一定的测量误差。因此,在道路测绘工作的信息数据处理工作中需要运用软件对容易引起误差的店进行去除处理,准确提取测绘对象。然后进行三维建模,具体来说,测绘工程中的三维建模就是从高密度的云信息数据提取到测绘目标重建的技术。根据建模方法的差异,可以将其分为几何模型的三维重建以及云信息数据表面的三维模型重建。几何模型的三维重建主要应用于CAD中的断面轮廓以及轮廓模型等,两种重建方式都可以实现信息数据的有效处理以及模型的构建。
3.3三维激光扫描技术在道路测绘工作中的精确度评价
三维激光扫描技术中的精确度评价主要是用来评价专业测绘工作中数据的准确性程度。在实际评价工作中,一般情况下会将道路测绘的数据结果与CPS-RTK测量方法中的数据结果有效对比,CPS-RTK测量的主要侧重点是特征点的实际坐标,两者的最终测量结果有着很好的一致性。但是,从某种程度上来讲三维激光扫描技术的测量精确度更高一些,能够准确反映出道路测绘工作的实际情况,有着较为广阔的应用空间。
4、三维激光扫描技术在测绘领域的发展
三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一。特别对于测绘领域来说,三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合,作为一种新的空间数据采集手段,三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间,成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段。
三维激光扫描仪是测绘科学的领先产品,其发展与应用直接反应了三维激光扫描技术的发展状况。远程激光扫描仪可以用于岩崩、滑坡、河岸崩塌、矿山塌陷等危险的和难以到达地方的地形监测和方量计算,有效测控其变化范围和量级,有效应用于防灾减灾。中程激光扫描仪多用于船闸、大坝、桥梁等的变形监测。从整体来看,三维激光扫描仪基本涵盖测绘的各个领域,具备大面积,高自动化,高速率,高精度测量的特点。但是其自身还存在诸多缺点,如:三维激光扫描仪售价太高,难以满足普通化需求;精度、测距与扫描速率存在矛盾关系;由于各个厂家都自带软件,互不兼容,点云数据处理软件没有统一化;目前检校方法单一,基准值取复杂,精度评定不好,所以仪器自身和精度的校验存在闲难。这一系列问题的出现,告诉我们三维激光扫描技术有待继续发展与普及。
5、结语
总之,在传统的数据测量技术无法满足当前道路工程建设的情况下,地面三维激光扫描技术的出现和应用,满足了道路工程测绘的新要求,提升了道路工程测绘的效率和准确性,进而提升了道路工程施工建设的质量,促进了道路工程测绘工作的开展。
参考文献:
[1]马利,谢孔振,白文斌,等.地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用[J].北京测绘,2014,12(02):48-51.
[2]宋化清,李芳林,邵龙等.三维激光扫描技术在泾阳县农村宅基地调查中应用分析[J].测绘技术装备,2014,(2):43-46.DOI:10.3969/j.issn.1674-4950.2014.02.013.
[3]周文婷.浅谈三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用[J].科技创新与应用,2015,(18):300.