工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探微

　　摘要：激光雷达测绘技术是应用在工程测绘中非常典型的一种数码测绘技术，该技术在实践应用中可以使检测的精准度得到提升，随着科学技术的不断发展，该技术也在进行着完善与更新，本文就激光雷达测绘技术展开主要的论述，仅供同行进行参考与借鉴。

　　关键词：工程测绘；激光雷达；应用

　　随着现代技术的不断发展，人们对于现代化工程中的测绘技术的要求越来越高，激光雷达测绘技术作为一种新型的勘探技术，被人们广泛的关注，并被应用于各个工程的测量活动中。

　　一、激光雷达测绘技术

　　激光雷达测绘技术的主要用途是获取数据的来源，由GPS和INS共同组成，使DEM得到实现，在各种技术的密切配合下，可以将激光在物体上留下的痕迹进行清楚的制定。激光雷达不仅能完成地面上的测绘工作，还可以成功的进行水下的测绘工作。激光本身具有高精度的测量功能，可以实现不足4cm的精确效果，其在应用时需要惯性测量单位发挥共同的作用。图一为激光雷达技术进行的地形测绘，在测绘的过程中，激光雷达利用光频波段的雷达技术对待测点进行电磁波的发送，根据其返回的方式与速度，对该位置的数据信息进行具体的判断。这种测绘技术与传统的人工测绘相比，有工作周期短、准确性好、工作效率高的优势，同时也是一种高效率、低成本的空间数据获取方法。

　　激光雷达测绘技术包括很多关键性技术，主要有以下几种。

　　（一）空间扫描技术

　　空间扫描技术分为扫描体制与非扫描体制。在实际的应用中，机械扫描方式被应用的最多，其有着较高的扫描频率，扫描图样根据不同的机械结构最终得出的结果也是不同的。

　　（二）激光发射机技术

　　目前，激光发射机的选择的光源是气体激光器和半导体泵浦固体激光器。半导体激光器包括多种激励方式和工作的物质，现如今电注入激励被应用的较为广泛，并且发展的较为迅速，引起具有较大的波长覆盖范围，使各项输出功率与性能参数得到了提升。半导体泵浦固体激光器的体积不是很大，并且具有较轻的质量和较高的量子效率，能够提供较好的光束质量，其工作的寿命也比较长，其被应用的也比较广泛。

　　（三）终端信息处理技术

　　该处理系统需要对各个部分进行同步协调的控制，如传统结构、激光器、扫描机等。接收机负责发出信息，目标要努力获取信息。现在，该系统的设计通常需要借助计算机和大规模的集成电路，用FPGA实现测距单元。

　　二、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用

　　（一）基础测绘

　　工程测绘中的基本要求和基本目的都是通过基础测绘实现的，在基础测绘阶段，需要反映和切割的数字影像，并初步形成测绘地图，工程测绘最主要就是要进行待测物基本信息的收集与整理工作。从相关的试验中可以得知，借助激光雷达技术并采用数字三维坐标方式可以有效地定位地面的三维坐标，机载激光雷达技术给出地面的三维坐标，可以实现高精度影像微分纠正的要求，能够更加容易的得出数字正射影像，有效降低生产成本，扩大生产规模。同时，具有较高精度的激光点云数据，可以直观的反映出物体、植被等的三维信息，借助这些信息，可以有效的提升判读和测量的精确性。

　　（二）数字矿山的构建

　　数字矿山在构建时需要考虑的因素较多，近些年来，我国的矿业和矿业城市在发展的过程中遇到了很多的困难，矿山的环境问题和资源枯竭的问题日益加重，诸多问题的产生限制了矿山系统的功能。在这种情况下，要重视数字矿山，通过借助激光雷达数据滤波进行矿区内相关数据的提取，构建出三维的虚拟地面模型，如图二所示，确定建筑物的合理区域。对建筑物进行地面的匹配融合，能够有效的对塌陷区的生态环境和经济状况进行评价，对沉陷导致的土地侵蚀和裂缝进行分析，调查沉陷区建筑物的破坏情况，还可以检测滑坡等地质灾害。

　　（三）森林工业

　　森林工业是机载激光雷达系统最早应用的商业领域，传统技术很难获取树的密度与高度，但是森林的发展与国土管理都需要森林及其树冠下端的地形准确的数据，机载激光技术就很好的解决了这一问题，该技术与卫星成像不同，在利用该技术进行树冠下，地形勘探的同时还可以获得树的高度。

　　（四）管道布图与电力传输

　　在直升机平台上工作的激光雷达系统最适用于传输线路的测量，直升机可以沿着管道传输的走廊或者是电力线飞行，跟固定翼飞机相比更加节约成本，并且直升机能够根据需要随时调整速度和高度，在这一过程中能够获得更加精准的数据。

　　（五）精密工程测量

　　精密工程的测量是一个复杂、系统的工作模式，它涉及到三维立体坐标、测量目标等多方面的内容，因此其测量工作的开展也是十分繁琐和复杂的，包含了沉降观测、变形控制、水文地质测量等多种不同的工作流程。这类问题可以依靠机载激光雷达和地面激光雷达进行解决，该技术的三维模型可以利用数码相片获得纹理信息并与构筑物模型进行叠加，实现了景观的形变测量、规划分析、物体保护等。

　　三、激光雷达测绘技术的优越性

　　随着社会的不断发展，信息科学技术的不断更新，激光雷达测绘技术能够为各项工程的测绘工作提供便利的技术条件，简化工程的测绘程序，不同的雷达技术对不同领域的测绘有着促进作用。先进的科学技术手段能够满足人们的不同需要，让企业在竞争的过程中不断的吸取经验。激光雷达作为典型的数码测绘技术，属于高配置高原理的集成系统，在实际应用的过程中，各大企业要根据自身的实际生产需求进行相关技术的选择。

　　结语：

　　当今社会的发展是人们有目共睹的，近几十年的发展遵循的是跨越式的发展方式，人们在解决了温饱问题后，将更多的目光放在了自身的衣食住行方面，对于其它事物的要求与标准也在进行着不断的提升，激光雷达测绘技术具有一系列的优势，在工程测绘中的应用中可以提升测绘的效率和测绘的质量，从而得到更加精确的数据。该技术的应用能够推动我国工程测绘行业的发展，相信在未来的发展中，激光雷达测绘技术将会更加的完善与成熟，能够在更多领域被应用。

　　参考文献：

　　[1]熊奇，李朝辉.探析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].科技展望，2015（10）.

　　[2]胡泽鹏，潘孝慈，刘桂永.简析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].科技致富向导，2014（17）.

　　[3]张利生.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用探讨[J].民营科技，2013（10）.

　　[4]薛志学.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探讨[J].黑龙江科技信息，2015（21）.

工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探微