工程测绘中激光雷达测绘技术的应用

工程测绘中激光雷达测绘技术的应用
摘要：在我国科学技术持续发展的过程中，数码技术作为一种先进的技术在工
程测绘工作中得到了广泛应用，特别是对于激光雷达测绘技术的应用，促使工程
测绘数据的准确性大大提高。

基于此，本文首先阐述激光雷达测绘技术在工程测
绘中的具体应用，并在此基础上结合具体的案例进行进一步分析。

关键词：工程测绘；激光雷达测绘技术；应用
一、激光雷达测绘技术概述
激光雷达测绘技术主要包括计算机系统、激光系统两部分。

其中，激光系统
负责向外供给激光脉冲，计算机系统则负责数据的存储、处理等工作。

在工程测
绘工作操作中，激光雷达测绘技术先获得测绘目标的空间三维坐标，再利用计算
机系统处理测绘目标耳朵数字摄像片，得到测绘目标的实体三维模型，进而真实
地展现目标工程的所有物体。

激光雷达测绘技术通过电磁波发射探测信号，当探
测信号到达测绘目标所在地后，快速返回测绘目标信号，然后对发射信号与返回
信号进行对比分析，借此了解测绘目标信息，如高度、距离等。

而且，激光雷达
测绘技术包括连续波激光雷达技术、脉冲激光雷达技术等，不仅能了解测绘目标
的静态信息，还可以跟踪、探测测绘目标的动态信息，形成的工程测绘结果十分
完整。

【1】
作为目前最先进的洲际地形图测绘技术，激光雷达测绘技术与传统的人工测
绘方式相比，具备精度高、速度快、工作周期短等显著优势，是一种先进、高效、简单、低成本的测绘技术。

其在工程测绘领域中的应用，势必显著提升工程测绘
技术水平，不仅能保证测量结果精确，还能促进工程测绘事业发展。

二、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
（一）基础测绘
基础测绘作为测绘工程工作的基本目的和要求，主要是为了完成搜集整理所
需测绘对象的基本信息。

在基础测绘阶段，需要完成测制地图的工作，收集所反
映出的数字影像并对其进行分区域的分析。

在测绘工程中，数字摄影测量是一项
非常复杂的工作内容，必须要严格规划设计测量程序，精确安排基本的测量路线。

在实际应用中，激光雷达技术通过采用数字三维坐标方式，有效地定位地面三维
坐标，使整个测绘工作更加精准高效。

测绘时通过机载激光雷达技术能够准确得
出测绘对象的地面三维坐标，实现了高精度影像微分纠正的要求，生产数字正射
影像工作变得不再繁琐复杂，大大降低了生产成本，从而实现生产规模的扩大。

且通过激光测绘技术，可直观地反映出物体、植被的三维信息，有效地提升了基
础测绘的精确性和准确性，从而使所测绘得出的数据更加真实可靠，为进一步的
工程提供参考。

（二）精密工程的测量
精密工程的测量工作离不开工程测绘中激光雷达测绘技术的支撑。

激光雷达
测绘技术可以将测量目标收集起来，然后对目标的各种地貌信息进行描述，而工
作人员就可以利用这些描述来完成精密工程的测量工作。

精密工程中包含了许多
种类的工作，比较常见的有沉降测量和考古工作等，这些工作中都可以利用地面
激光雷达来获取实际的地形地貌信息，最终工作人员就可以根据获得的信息来构
建出建筑物模型，进而做好后期作业的前期规划工作。

除此之外，精密工程中还
包括选择线路的工作，其中就有铁路的选线工作，所有的选线工作中都可以利用
机载激光雷达来方便后期施工中的精密作业。

【2】
（三）矿山测绘
当前，在生态文明社会构建的大背景下，中国矿业城市乃至整个矿业发展遇
到了很大困境。

特别是矿山生态环境恶化，矿业系统内的功能受到了一定限制，
人力、物力、财力等资源都不能满足矿业发展需求。

为了解决以上问题，促进矿
业发展，必须重视数字矿山构建工作，利用数字矿山来推动矿业可持续发展。

进行数字矿山构建时，利用激光雷达测绘技术中的雷达数据滤波获取矿区数据，模拟建立矿区的地面三维模型。

然后，基于这一地面模型合理规划矿区内的
建筑物分布，实现矿区合理分布。

同时，提取矿山建筑物的顶面信息，建构建筑
物的三维模型。

对矿山的地面模型和建筑模型进行组合建模、匹配融合，形成完
整的矿山三维数字模型，从而为矿山管理、修缮、采矿等工作决策提供有力支持。

如，利用矿山三维数字模型评估矿山塌陷区的经济与生态环境、调查矿区建筑物
和土地沉降等，方便矿山工作人员进行后续的管理工作，做好矿山经营管理和生
态环保工作。

（四）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，防止因
隐患问题导致更严重的后果产生。

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。

三、激光雷达测绘技术应用实践
激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用广泛，以高精度、高效益等技术优势
很好的满足了工程测绘要求。

鉴于激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用十分广泛，本文以工程建筑为例，对激光雷达测绘技术的应用实践进行了分析，以便更
进一步的深入了解激光雷达测绘技术。

（一）机载激光雷达系统的作用距离量测
以某工程建筑为测绘对象，在约5000m的能见度条件下通过机载激光雷达系
统进行工程建筑测量，完成测绘目标成像。

表1是能够成像的最远目标距离下的
激光雷达的成像距离。

从表1可以看出，机载激光雷達测绘系统在能见度
10000m情况下的作用距离为2890m，高于指标要求的2700m，可以用于本工程
建筑量测，这符合相关规范标准和要求。

（二）扫描均匀性量测
在工程建筑三维地形回测扫描成像中，机载激光雷达测绘系统主要利用扫描
系统进行扫描成像。

在这一过程中，虽然扫描均匀性不影响目标测量角度的准确性，但是对地形轮廓反映精度有重大影响。

机载激光雷达测绘系统中的扫描成像技术以激光雷达成像原理为基础，先测
量获取测绘工程的若干个位置距离信息，再利用插值等图像处理方法分析处理位
置距离信息，形成工程建筑的三维图形。

在这一过程中，位置距离采样点的均匀
性对激光成像有着很大影响。

一般情况下，采样点布置越密集，采样点信息利用
率越高，建构的三维图形约精确。

为此，本工程建筑测绘要科学合理的布置采样点，保证采样点布置均匀，从而提高光束扫描的均匀性。

四、结束语
总之，激光雷达测绘技术的优点众多，将它应用在工程测绘中能够进一步提
高工程测绘的质量与效率，并帮助测绘人员得到更多准确的测绘数据，促使我国
工程测绘行业的更好发展。

而且，在我国科学技术持续发展的过程中，这项技术必将更加成熟与完善，从而也就可以在更多的领域创造价值。

参考文献：
[1]张忠伟.论激光雷达测绘技术在工程测绘中的重要性[J].通讯世界，2017（14）：276-277.
[2]林扬波.高精度机载激光雷达技术在埃塞俄比亚铁路测绘中的应用[J].铁道建筑技术，2016，22（01）：85-89.。