工程测绘中激光雷达测绘技术研究

文/杨永强、孙亚廷 中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队 山东济南 250100

杨永强、孙亚廷 山东建材勘察测绘研究院有限公司 山东济南 250100

激光雷达测绘技术是一种新型的测绘技术，在工程测绘工作中有效应用激光雷达技术，可以提高工程测绘的效率以及工程测绘结果的准确度。基于此，目前激光雷达测绘技术在我国各种类型的工程测绘中得到了越来越多的应用，加强对激光雷达测绘技术的研究，充分发挥激光雷达测绘技术在工程测绘中的优势作用，是提高工程测绘工作水平的有效途径。

1、激光雷达测绘技术

激光雷达测绘技术指的是，借助光频波段雷达向工程测绘目标发射激探测光信号，再接收测绘目标回馈的信号，将其转化为信息数据，并与发射的激光信号进行比较，从而了解测绘目标的数据信息。随着科学技术的迅速发展，激光雷达测绘技术也在日益改进、成熟、完善，诸多新型激光雷达测绘设备不断涌现，为实现激光雷达测绘技术在工程测绘中的有效应用提供了良好的支持。一般来说，激光雷达测绘设备多是由伺服控制系统、信息处理系统、信息接收器以及激光发射器等组成。目前市场上存在诸多激光雷达测绘设备，激光雷达测绘设备的类型不同，其效果也有一定的差异。目前，激光雷达测距仪是工程测绘中应用比较广泛的一种激光雷达测绘设备，其以激光测量技术为依托，可以获得测量目标的方位及其他信息数据。实际应用激光雷达测绘设备的时候，应根据工程测绘的实际需求，合理选择激光雷达测绘设备的类型，才能确保工程测绘结果的准确性。目前，激光雷达测绘技术在我国多种领域中得到了应用，为确保激光雷达测绘技术的效果，应当加强激光雷达测绘技术与其他先进技术的结合，如红外线电视技术、微波雷达技术等，以更好地提高工程测绘工作水平。

2、激光雷达测绘技术的应用范围

基于激光雷达测绘技术的优势，其在我国工程建设领域中的应用范围不断扩大，目前已经在建筑工程测绘、矿山工程测绘以及电力工程测绘等方面得到了应用，并表现出了良好的应用效果。

2.1 在建筑工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

近年来，建筑工程的数量不断增多，为实现建筑工程的科学化、规范化施工，必须加强对建模工作的重视，数字高程模型是一种科学、有效的新兴建模方式。采取数字高程模型，可以准确分析建筑工程施工中的各项因素，如地形情况、土方量等，从而有利于建筑工程施工工作的顺利开展。同时，在建筑工程测绘中应用激光雷达测绘技术，可以应用激光点，迅速收集建筑工程施工区域的相关数据信息，并建立三维坐标，再分析、整合数据信息，便可以构建符合建筑工程实际情况的数字高程模型。数字高程模型的应用，大大提高了建模速度，缩短了建模时间，有利于提高建模准确度，这为建筑工程的施工奠定了良好的基础。

2.2 矿山工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

近年来，随着可持续发展战略的持续推进，人们的生态环保意识、节能减排意识不断提高，矿山工程发展过程中，越来越重视数字化矿山的建立，以期实现矿山工程的可持续发展。现代化工业蓬勃发展的背景下，对各种资源的需求量不断提高，资源消耗量逐渐递增，促使矿山大规模、深入开发，严重破坏了矿山的自然环境。基于此，必须积极加大对数字化矿山的建设力度，在矿山工程测绘中应用激光雷达测绘技术，可以准确收集矿山的相关信息数据，以此为基础，构建矿山模型，对受损比较严重的区域，开展环境分析，重点测绘探险区域，对矿山生态系统进行改善，从而减少矿山灾害事故的出现。

2.3 电力工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

电力工程发展过程中，测量电力线路的时候，主要是借助直升机上的激光雷达探测系统，原因在于，直升机的激光雷达探测系统，可以沿着电力线路走向来进行测量，与其他测量方式相比，灵活性更高，同时可以根据实际测量要求，对直升机的飞行速度、高度进行灵活调整，从而有利于提高测量效率、测量精准度，也有利于降低测量成本。同时，将激光雷达测绘与录像设备有机结合起来，还可以在确保高测量效率、测量精准度的基础上，完成电力线路图绘制、电力线路检查等工作。

3、激光雷达测绘技术在工程测绘中的具体应用

当今工程测绘领域中激光雷达测绘技术得到了广泛应用，满足了不同类型、不同精度的工程测绘需求。

3.1 基础测绘

基础测绘主要包括数字高程模型、数字栅格地图、数字正射影像、数字线划地图。其中，数字正射影像是在数字高程模型基础上发展起来的，通过获取准确的地形信息，经过数字微分纠正，便可得到数字正射影像。无数字高程模型提供资料的情况下，数字正射影像还可以依托传统数字摄影测量得以实现，但测量工序繁琐，同时对人员、设备等均有着较高的要求，因此，可以借助机载激光雷达对其进行优化，以满足高精准度影像微分的要求，实现数字正射影像生产的简单化。同时，借助机载激光雷达，也可以提高数字线划地图对地形物体测量的准确度，以采集到更加可靠数据信息。

3.2 精密测绘

水文工程、铁路工程、公路工程测绘，均属于精密测绘的范畴，原因在于其需要明确目标的三维坐标，并建立三维模型。使用机载激光雷达、地面激光雷达，均可以完成精密测绘。例如，公路精密测绘中，建立地面数字高程模型，便能完成线路设计，并可以准确计算施工土方量。

结语：

综上所述，目前激光雷达测绘技术在建筑工程测绘、矿山工程测绘中、电力工程测绘等领域得到了应用。通过进一步加强对激光雷达测绘技术的研究，并将其与各种先进技术有机结合起来，促进激光雷达测绘技术的优化与改进，便可以使激光雷达测绘技术得到更广泛的应用。