简析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

赖维健

（肇庆市鼎湖区城镇建设规划测量队 广东肇庆 526070）

引言

激光技术其实早已被应用，所以它并不算是新型技术，并且迄今为止，人们已经对其进行了无数次的改造完善。大约在20世纪末期，人们就开始将激光技术运用到工程测绘中，并发现其大大提升了测量的精准度。之后，人们便开始广泛地将激光技术运用到工程测绘中，并不断将其和其它先进技术结合，以达到更好的测绘效果，其中就包括将其与雷达技术相结合，即激光雷达技术。事实证明，这种结合是正确明智的选择，如今，激光雷达技术已成为主要的工程测绘技术，其被广泛地运用在各个领域中，并都取得了显著效益。

1 何为激光雷达测绘

激光雷达技术通过GPS和INS获得测绘地的信息，包括地貌、海拔、土壤性质、植被覆盖率、水域分布状况等等，这些信息会以数字的形式被记录下来并完整地传送回来。激光雷达测绘技术相较于以往测绘技术最大的突破点就是，其可以进行水下勘探，通过雷达的准确定位、干扰预防，加之激光的三维数据采集，水下的物体不论是在运动之中还是处于静止状态，都可被准确快速地捕捉到信息，这是传统测绘技术绝对达不到的高度。

激光雷达测绘技术中，最不可或缺的一个部分就是脉冲，信息的获取与接收全靠脉冲。首先要依靠雷达定位，然后用激光发射脉冲，脉冲到达测绘物体表面，在被反弹回来，这样就实现了信息的采集。整个过程干扰很少且十分迅速，因此用激光雷达技术测绘的数据完整且精准[1]。

2 测绘前的准备

任何一种技术设备都需要定期维修维护，这样才能让设备正常投入运营，而对于激光雷达设备这种拥有高精密度部件的设备，不仅要定期保养，更要在操作过程中时时注意，这样也是为了让设备收集回来的数据准确无误、保持应有的水平。因此，激光雷达设备的准确操作方法必须要在实地测绘之前反复演练，确保每一位工作人员都可以准确的掌握所有相关原理、操作技巧，这样才能保证团队的安全，发挥激光雷达技术的测绘作用，收获正面的效益。

例如，组织测绘人员提前学习激光雷达设备的维护方式，并定期考核、演习，锻炼测绘人员对于突发状况的应对能力。因为用此设备进行测绘的过程相当复杂，每一个操作步骤都是关键，因此，每一位参与的人员都应知道如何在高效操作的同时不意外损伤设备[2]。

3 应用领域

3.1 精密测绘

当需要采集精密数据的时候，激光雷达技术大概是第一选择。通过对物体信息的多维度、分层次采集，过程相对繁复的工程就可得到数据指导，以降低工程量、降低失败率、缩短时间。精密测绘主要包括大型建筑测绘、水下测绘、洞穴测绘等等[3]。

例如，建造地铁之前，要对沿线的路面、地下管道、周围建筑进行精密测量，以防止在地铁施工过程中对其造成影响甚至破坏。对路面的测绘包括路面的承重极限、路面的损坏程度、路面以下支撑结构的牢固度等等，任何一个角落的实时情况都要被掌握，以保证施工的正常进行。对于地下管道，其具体位置、管道的交错处、管道的以往维修经历、可承重极限、管道的类别、管道外壁受冷受热状况等等这些情况都要知道，虽然管道在建设之前已有准确的各类数据，但是常年运作之后，这些数据早已变化，原始数据根本没有说服力，因此，要运用激光雷达技术，对数据进行完整的收集，根据全新的数据调整地铁修建方针。

3.2 林业工程测绘

通过收集这些数据，就可对测绘地是否适合展开林业工程做出判断，以免留下隐患，在今后造成大的损失。由于激光雷达技术在林业工程测绘上的优势，目前，其已被广泛使用，通过其高精度，林业从业人员往往能够找到十分适宜种植的土地，大大减少了亏损。在选择伐木地时，通过激光雷达技术，也可较好地判断出哪些区域的树木砍伐之后不会影响到周围动植物的生长，这也帮助维持了生态平衡。

3.3 矿区测绘

矿山坍塌的新闻屡见不鲜，究其缘由，是没有对矿区的稳定情况进行准确分析。矿山的稳固情况关系着很多人的生命，因此，对于矿区的测绘工作绝不容一丝松懈。坍塌的矿山有很多是私人开采的，他们对于测绘工作没有明确的规章制度，更没有严格的审查。因此，国家应介入管理，遣派专业测绘人员前往私人矿山或还未开发的、可能含有矿产资源的地区进行勘探，一旦发现有安全隐患就立即封锁，不准私自开采。

矿区测绘关系着国家的矿产资源储备及矿产从业人员的人身安全，因此其测绘工作必须要严谨，且要广泛展开。利用激光雷达技术可以克服地质、地形、海拔等因素的影响，并且其准确高效的优势既扩大了测绘规模又降低了安全风险。还未被收集准确数据的矿区存在着很大的安全隐患，因此，操作人员不论是实地勘探还是较近距离勘探都会面临很大的潜在危险，但是，利用激光雷达测绘技术，操作人员就可在距离较远的安全地带进行探测，因为激光雷达可长距离工作且不会影响数据的准确度，这就大大降低了测绘工作的难度和危险性[4]。

3.4 城市工程测绘

城市建设是一项巨大的工程，对于数据的实时掌控必不可少。但一座城市包含的数据实在太多，数据的分布也是极其广，城市的测绘工作是一个极其复杂、让人头疼的问题，它要消耗巨大的人力、物力、财力，且要花费相当长的时间。

激光雷达技术的逐步完善使城市测绘工作变得轻松了很多，因为其覆盖面之广、精准度之高，城市的测绘工作也越来越精细。目前，包括数字媒体、资讯、电器等等的城市测绘工作都已变得极为简单常见，这大大便利了城市居民的生活，也使城市整体规划有了数据参照。诸如城市建设这样需要大量测绘数据或者说需要一个数据库的工程项目，激光雷达测绘技术必不可少，而将此技术投入使用的过程中，又可不断发现其新的可能性，进而对其不断完善。

4 结束语

激光雷达测绘技术不仅被运用在军事、工业中，也被广泛运用在人们日常生活中。在军事方面，激光雷达技术被用于勘测我国海域中出现的非我方军事设备、勘测我国边境地界出现的可能存在安全隐患的非我方设备，同时还被用于监测我国领土安全。在工业方面，其大大减少了测绘资金的投入，传统测绘方式的测绘数据不够精准，因此，在实施过程中往往会遇到与数据不符的情况，而激光雷达技术收集的数据十分完备，人们有大量的数据可以参照，有效地避免了资源的浪费。总之，激光雷达技术如今已经进入了各个领域，与此同时，我国也在不断完善激光雷达技术，相信，其在未来定会实现新的突破。

[1]唐敏.激光雷达测绘技术在工程测绘中的运用分析[J].工程技术：引文版，2016（4）：00006.

[2]王国洲.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].通讯世界，2016（13）：277～278.

[3]王国良.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用分析[J].低碳世界，2017（28）：85～86.

[4]陈伟.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用分析[J].工程技术：引文版，2016（7）：00015.