馬星艷

摘要：隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國建筑工程的數(shù)量正在逐年增長，而工程測量是確保建筑工程項目正常實施的基礎(chǔ)條件。傳統(tǒng)的工程測量需要花費較多的人力、物力成本，且不能完全保證測量的精準(zhǔn)度。地面三維激光掃描技術(shù)具備效率高、精準(zhǔn)度較高等一系列優(yōu)勢，將其應(yīng)用于工程測量中，可以顯著提高工程測量的精準(zhǔn)度。本文主要就三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測繪和工程測量中的綜合應(yīng)用進行了分析，以供大家交流探討。

關(guān)鍵詞：三維激光掃描技術(shù);地質(zhì)測繪;工程測量;綜合應(yīng)用

傳統(tǒng)的地質(zhì)測繪和工程測量方法都比較的復(fù)雜，并且精確度都十分的低，所以為了保證地質(zhì)測繪和工程測量能夠提高效率，提高方法實施的質(zhì)量，我們將目光鎖定在了三維激光掃描技術(shù)上。由于其具有非常好的測量和測繪的價值，已經(jīng)得到了廣泛的使用，并且在應(yīng)用的過程中取得了非常好的效果，得到了較大的經(jīng)濟效益。

1 三維激光掃描技術(shù)分析

三維激光掃描技術(shù)是一種國際上最新出現(xiàn)的高級技術(shù)，并且隨著這種技術(shù)的推廣，這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛的投入了使用，三維激光掃描技術(shù)具有非常精確的測量結(jié)果，并且還能夠節(jié)省工作人員的大量時間和大量的勞動力，得到了工作人員的一致好評，因此也得到了廣大使用者的認(rèn)可。三維激光掃描技術(shù)的主要特點如下。

三維激光掃描技術(shù)可以快速的對物體進行測量，這種非?？斓乃俣瓤梢越档椭車h(huán)境的影響，提高測量的結(jié)果的準(zhǔn)確度;在進行掃描的時候，不同于人們的慢動作，激光掃描就是一眨眼的功夫，可達每秒幾十萬測點，可見這種掃描速度之快，可以更加精確的測量數(shù)據(jù)，而且結(jié)果更加準(zhǔn)確;無需燈光照明，由于使用紅外激光，可在黑暗條件下獲取影像及座標(biāo)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的測量方法必須使用人為的干預(yù)，所以必須采用光照，這就使得在進行測量的時候會受到干預(yù)，并且所需要的條件進行了限制;是測量領(lǐng)域的革命性技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的測量方式，提高了測量的速度;是信息領(lǐng)域的里程碑，由傳統(tǒng)的影像信息與方位信息分離，通過改革測量的方式手段，現(xiàn)在的激光掃描技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于物體的測量當(dāng)中，根據(jù)以上信息得出的結(jié)果就是三維激光掃描技術(shù)具有很好的應(yīng)用效果，測量的限制少、測量的精確度高、而且具有很高的質(zhì)量檢測應(yīng)用的領(lǐng)域也非常的廣泛。

三維測量，尤其用于對不規(guī)則及復(fù)雜幾何物體做三維測量及三維立體模型恢復(fù)，這種情況就大大的方便了測量過程，不用必須測量規(guī)則的物體，導(dǎo)致在進行測量的過程中出現(xiàn)較多的誤差，得出的結(jié)果非常的粗糙，使得數(shù)據(jù)與真實的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的差距，不能得出正確的結(jié)果，測量出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致整個工程的失敗，所以測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是非常重要的;三維可視化設(shè)計，正是因為其具有可視化才使得激光在進行掃描的過程中完全看清物體的實質(zhì)，這也是為什么將其應(yīng)用于地質(zhì)的測繪當(dāng)中，地質(zhì)進行測繪的時候需要測量地質(zhì)的類型。

根據(jù)上文所說的三維激光掃描技術(shù)的特點和應(yīng)用領(lǐng)域，我們就已經(jīng)知道了現(xiàn)在的三維激光掃描的測量方法已經(jīng)得到了我們國家的重視。

2 三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)測繪和工程測量中的應(yīng)用

在地質(zhì)勘察和工程測量中應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)，主要有以下4個方面：

2.1 在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)在工程測繪領(lǐng)域中在數(shù)據(jù)獲取、點云數(shù)據(jù)配備等占有優(yōu)勢。在實踐中需要做好準(zhǔn)備工作，考察測區(qū)環(huán)境，確定掃描儀和標(biāo)靶。由地形測量要求可知，涉及到懸崖、斷壁等常規(guī)測繪手段，在整個利用階段需要對各個區(qū)域進行評估，采用激光掃描技術(shù)，通過無接觸方式就可落實。地形圖測繪的流程如下： 點數(shù)據(jù)處理、地貌特征等，在應(yīng)用過程中提前編輯，立刻成形。

2.1.1 地質(zhì)資料獲取。地質(zhì)資料的獲取主要是利用三維激光掃描后軟件處理的，包括提取房屋角點，電線桿中心點等，根據(jù)數(shù)據(jù)格式應(yīng)用要求可知，導(dǎo)入大比例數(shù)字測圖軟件，能滿足地質(zhì)資料獲取要求。

2.1.2 等高線測量。等高線的測量是重點，需要剔除植被高度，根據(jù)數(shù)據(jù)類型進行測量。此外在分析階段采用自動和人工相結(jié)合，采用平面處理，根據(jù)數(shù)據(jù)計算平面和具體要求評價 數(shù)據(jù)，最后計算出平均面，得到地貌數(shù)據(jù)。

2.1.3 數(shù)據(jù)編輯。得到地貌點云數(shù)據(jù)后，可能會出現(xiàn)等高線缺失的現(xiàn)象，需要及時對數(shù)據(jù)進行處理。編輯處理等高線后，將地質(zhì)資料和等高線圖形進行疊加處理，掌握人工編輯和調(diào)整要求，最后進行標(biāo)記，生成輪廓后，整理成圖。采用地面三維激光掃描技術(shù)實現(xiàn)地形圖的測繪后，可減少外業(yè)數(shù)據(jù)采集強度。當(dāng)前對數(shù)據(jù)處理在數(shù)據(jù)采集、編輯成冊和一體化處理等方面有嚴(yán)格的要求。

2.2在土方測量中的應(yīng)用

在工程測繪中土方量計算有嚴(yán)格的要求，通過 GPS、RTK、全站儀以及水準(zhǔn)儀，按照三維坐標(biāo)實施要求進行測量，保證了土方資料的合理性。但是該方式不足之處是要收集到各類信息，根據(jù)大量散點可知，如果工作量大，采樣間隔較大，精準(zhǔn)度低，采用地面三維激光掃描技術(shù)進行測繪和計算，能降低外業(yè)工作強度，提升精準(zhǔn)度。

2.2.1 地基面構(gòu)建。對點云數(shù)據(jù)處理后，將其轉(zhuǎn)換到工程實地坐標(biāo)體系中，按照乘法計算公式要求實施。在轉(zhuǎn)換處理階段要對控制點的精準(zhǔn)度評價，提前做好擬合工作，在挖填土方計算前，需要對設(shè)計高程、邊界等掌握，做好數(shù)據(jù)截取工作后，以一般基準(zhǔn)點為基礎(chǔ)，按照平面設(shè)計要求實施。

2.2.2 雜物處理。地形圖測繪過程中對數(shù)據(jù)有嚴(yán)格的要求，切取對應(yīng)的基準(zhǔn)面后，要掌握數(shù)據(jù)類型，以點云數(shù)據(jù)為例，測量和評估各個區(qū)域的數(shù)據(jù)。對于較大范圍制備覆蓋區(qū)域，不能依靠原有點云計算土方量，在過濾植處理中，采用的是平均面計算方式。

采用地面三維激光掃描技術(shù)形式，能在短時間內(nèi)獲得三維點云數(shù)據(jù)，為了減少野外測繪工作量，要對數(shù)據(jù)密度評價，計算出土方量。

2.3.1 在道路竣工測量中的應(yīng)用

道路施工處理中對測量有嚴(yán)格的要求，根據(jù)獲取渠道和縱橫斷圖例可知，采用傳統(tǒng)方式，根據(jù)水準(zhǔn)儀要求依次進行測量，外業(yè)工作量較大，數(shù)據(jù)自動化程度不高，充分利用三維激光掃描技術(shù)進行測試，能降低外業(yè)工作強度，提升外業(yè)工作效率。根據(jù)現(xiàn)有工作流程可知，進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后，根據(jù)間隔提取點設(shè)立三維坐標(biāo)，按照自動生成等高線進行設(shè)計。

2.4在三維建模中的應(yīng)用

根據(jù)地面三維激光掃描技術(shù)要求可知，只有構(gòu)建完善的三維模型，才能實現(xiàn)最精準(zhǔn)化測量。地面三維激光掃描采用的是無接觸測量方案，提前建設(shè)三維模型，還原細節(jié)特征，實現(xiàn)點、尺寸的量測。以精細化處理為例，利用地面三維激光掃描技術(shù)獲得三維點云數(shù)據(jù)和影像資料，制作級別較高的三維模型。通過紋理映射可知，對照片進行分塊處理，整體模型比較完善。以多個模型面片處理作為前提，根據(jù)彩色模型網(wǎng)面要求設(shè)計，記錄紋理深淺后，掌握坐標(biāo)信息，進而實現(xiàn)合理化測量，得到的結(jié)果可以作為外部表面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

綜上所述，三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于地質(zhì)測繪和工程測量的項目當(dāng)中，相對于傳統(tǒng)的測量方式來說這種方式已經(jīng)使結(jié)果更加精確了，更趨向于理論的結(jié)果，但是還是存在一定的問題的，使得最終的結(jié)果出現(xiàn)誤差，需要我們加大力度對其進行更深入的研究，提高三維激光掃描技術(shù)在各個環(huán)境中的測量，減少周圍環(huán)境對其自身的影響。

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