基于地面三维激光扫描的精细地形测绘研究

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激光扫描测绘技术在地形测量中的应用

激光扫描测绘技术在地形测量中的应用激光扫描测绘技术是一种高效、精确的地形测量方法，近年来得到了广泛应用。

它利用激光传感器将激光束发射到地面上，然后接收反射回来的激光信号，通过测量激光束的飞行时间和强度，可以获取地表和地物的准确三维坐标信息。

本文将从技术原理、应用领域和发展前景三个方面，介绍激光扫描测绘技术在地形测量中的应用。

一、技术原理激光扫描测绘技术的核心是激光雷达。

激光雷达是一种通过发射脉冲激光并接收反射信号来测量目标物距离和位置的设备。

它的工作原理是利用激光束在空间中的传播速度恒定这一特性，通过测量激光从发射到接收的时间差，可以计算出目标物距离。

同时，激光雷达还可以通过测量反射激光的强度，获取目标物的表面特征和材质信息。

二、应用领域1. 地形测绘激光扫描测绘技术在地形测量中有着广泛的应用。

传统的地形测量方法比较耗时且需要大量人力物力，而激光扫描测绘技术可以实现快速高效的测量。

它能够精确测量出地表的高程和形状，生成数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DTM）。

这些模型不仅可以为土地规划和工程设计提供准确基础数据，还可以用于地质灾害预警和水文模拟等各个领域。

2. 建筑工程激光扫描测绘技术在建筑工程中也有重要应用。

它可以实时采集建筑物的三维数据，并生成精确的建筑模型。

这对于建筑设计和工程施工非常有帮助。

激光扫描测绘技术可以帮助建筑师和设计师更好地理解和分析现有建筑结构，为改造、修复和改进提供科学依据。

同时，施工人员可以根据激光扫描的数据制定施工方案和施工进度，提高工程质量和安全性。

3. 环境监测激光扫描测绘技术在环境监测领域也有着广泛的应用。

它可以实时捕捉和监测环境中的各种物体和变化。

例如，激光扫描测绘技术可以检测出水库的水位和水体变化，对水资源的利用和管理有重要意义。

此外，还可以用于监测森林火灾、地质灾害和冰川变化等自然环境的变化，提供科学依据和预警信息。

三、发展前景随着激光扫描测绘技术的不断发展，其应用领域和应用范围将进一步拓展。

三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用

223管理及其他M anagement and other三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用许潜金（湖南省地质调查院，湖南长沙 410000）摘要：三维激光扫描技术测量精度高，并且数据信息获取方式快速便捷，已被推广应用于地形地质测量中，可实现智能化地形地质测量。

对此，本文首先对三维激光扫描技术原理进行介绍，然后对三维激光扫描系统特征进行分析，并对其在地形地质测量中的应用方式进行详细探究，以期为实际工程提供借鉴。

关键词：地形地质测量；三维激光扫描技术中图分类号：P623 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0223-2收稿日期：2021-01作者简介：许潜金，男，生于1989年，湖南湘乡人，硕士研究生，工程师，研究方向：测绘地理信息。

三维激光扫描技术是在GPS 技术基础上的重大突破，通过应用激光扫描方式进行大面积扫描，即可获得测量对象三维坐标数据。

在地质地形测量中，常用测量技术类型包括GPS-RTK 技术、数字摄影技术等，工作量较大，有些勘测区域地形条件比较复杂，因此适用性比较低。

通过应用三维激光扫描技术，即可对地标店进行高精度、高密度测量，进而缩短外业工作所需时间，提高测量效率。

因此，对三维激光扫描技术在地质地形测量中的应用方式进行深入研究意义重大。

1 三维激光扫描技术原理三维激光扫描仪是由反射棱镜、测光测速仪所组成的，其中，激光发射端可应用激光测距仪，在发出激光后，通过发射棱镜进行反射，再利用测距仪测量扫描点位斜距，在此基础上加入扫描点水平方向角度、垂直方向角度，将其作为运算参数，即可对扫描点、测量点坐标参数进行准确计算，同时还可获得测量对象三维坐标。

在利用三维激光扫描仪获得测量数据后，即可利用扫描平台对地形参数进行计算。

在地形地质测量中应用三维激光扫描技术，可采用地面型激光扫描系统，其是由摄像设备、激光发射设备、电源以及软件系统所组成的，通过发射激光，可对被测目标距离进行测量，再获得测量数据后，利用相关软件进行计算，将计算结果与摄像设备所得图像进行有效结合，即可保证计算结果准确性，最后，通过应用制图软件完成图像处理，即可获得准确的坐标参数。

三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用

三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用摘要：随着信息技术的发展，三维激光扫描仪以其非接触、快速、大范围获取点云数据等特点在地形测量中得到了广泛的应用。

本文以三维激光扫描仪为例，介绍三维激光扫描仪在地形测量中的应用方法，实践表明，三维激光扫描仪具有扫描速度快、精度高、成本低等优点，能为测绘工作者提供实时、准确的地形信息，为高精度的数据分析提供保证。

在今后的测绘工作中，三维激光扫描仪将会被广泛应用于地形测量中，成为数字化测绘时代测量工作者得力的助手。

关键词：三维激光；扫描仪技术；地形测量；应用1 引言随着现代科技的不断进步，新的测量技术和方法不断涌现，三维激光扫描仪就是其中的一种。

三维激光扫描仪是一种非接触式、快速、大范围获取点云数据的测量仪器，其能够在远距离直接采集物体表面的三维点云数据，并且能够直接获取高精度、高分辨率的空间三维坐标。

其具有高精度、快速、非接触、大范围、非接触等优点，尤其是三维激光扫描仪的非接触性，使得其在地形测量中的应用越来越广泛。

三维激光扫描仪不仅能提供点云数据，还可以提供大量数据信息，如点云模型、点云纹理、点云球体模型等，为地形数据分析提供了丰富的信息。

2 三维激光扫描技术的工作原理2.1 测距原理三维激光扫描技术通过对激光的发射，再对其进行接收，将数据进行处理和计算，从而获得被测物体的三维坐标，实现测量目的。

通过激光测距原理可以得知，测量物体距离的过程主要有两种：一种是接收点到测量物体之间的距离，另一种是目标物体与测量物体之间的距离。

如果要对这两种距离进行准确测量，首先要对激光发射点与激光接收点之间的距离进行精确计算。

三维激光扫描仪系统在进行测距时，将被测物放置于测距机的中心位置上，通过激光发射器发射出两束激光束，再通过其反射到测距机的接收设备中，同时可以看到两个光脉冲信号分别在被测物表面反射。

其中，被测物表面的反射率是指在激光光束照射到被测物表面时，被测物表面会产生多大的反射率，而反射率又是指被测物表面能够反射激光光束的角度，因此可以通过两个激光光斑面积之比来计算被测物体与激光光斑的距离。

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量技术，在工程测量中得到了广泛的应用。

它利用激光测距仪和高分辨率数码相机对现场实体进行三维测量和数据采集，能够快速准确地获取物体表面的三维坐标和颜色信息，可广泛应用于土木、建筑、工业、地质等领域。

一、地形测绘和制图：地面三维激光扫描技术在地形测绘和制图领域中应用广泛，可实现地形模型的高精度测量和绘制，包括地形高程、坡度、地形起伏等信息，并可通过三维可视化实现对地形的动态展示。

二、建筑物测绘：地面三维激光扫描技术可用于建筑物的三维测量和建模，不仅能够实现建筑物的尺寸、形状、体积等的测量，还能获取建筑物内部空间结构和构造的精确信息，可用于建筑物的改造、维修和监测。

三、工业测量：地面三维激光扫描技术也广泛应用于工业领域中，可实现工厂和工作设施的三维建模和测量，包括设备的位置、大小、形状等信息，可用于设备调整、安装和维护。

四、地质勘探：地面三维激光扫描技术还可应用于地质勘探领域，例如在山体地质灾害预警中，通过对山体三维模型的建立和监测，可实现对地质灾害的预测和预警。

总之，地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用范围广泛，具有高效率、高精度、非接触式等优点，能够大大提高测量效率和精度，为工程建设提供有力支撑。

基于激光扫描技术的工程测量精度与应用研究

基于激光扫描技术的工程测量精度与应用研究摘要：本研究对基于激光扫描技术的工程测量精度与应用进行了深入研究。

首先，我们回顾了激光扫描技术的原理和发展历程。

然后，通过实验和实地测试，评估了该技术在工程测量中的精度和可靠性。

研究结果表明，基于激光扫描的工程测量具有高精度和高效性，可以实现对复杂形状和大尺寸物体的精确测量。

此外，我们还探讨了激光扫描技术在建筑、制造和文化遗产保护等领域的应用。

最后，我们讨论了该技术的局限性和未来发展方向。

本研究为基于激光扫描技术的工程测量提供了重要的理论和实践参考。

关键词：激光扫描技术、工程测量、精度、应用研究引言：激光扫描技术在工程测量领域展现出了令人瞩目的潜力。

其高精度和高效性使其成为解决复杂形状和大尺寸物体测量难题的理想选择。

本文旨在深入研究基于激光扫描技术的工程测量精度与应用。

通过回顾其原理和发展历程，并结合实验和实地测试，我们评估了该技术在工程测量中的可靠性。

此外，我们还探讨了其在建筑、制造和文化遗产保护等领域的广泛应用。

本研究为工程测量提供了重要的理论和实践参考，推动了激光扫描技术的进一步发展与应用。

一激光扫描技术原理与发展历程激光扫描技术是一种基于激光束的测量方法，通过使用激光发射器发射一束激光光束，然后利用接收器接收反射回来的光信号来测量目标物体的形状、尺寸和表面特征。

这种技术具有非接触、高精度和高效率的特点，因此在工程测量领域得到了广泛的应用。

激光扫描技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代。

最早的激光扫描仪使用机械旋转平台和光电探测器来获取目标物体的三维数据，但受限于旋转平台的速度和精度，测量效率和精度有限。

随着激光器和传感器技术的进步，激光扫描技术逐渐实现了高速、高精度的测量。

现代激光扫描仪通常采用光电二极管或光电三极管作为接收器，可以快速捕获反射回来的光信号。

激光扫描仪还配备了高速驱动器和控制系统，以实现快速而准确的扫描。

同时，激光扫描仪还可以通过调节激光束的扫描方式，如扫描线密度、扫描速度和角度等参数，来适应不同的测量需求。

三维激光扫描技术在地质调查中的应用

三维激光扫描技术在地质调查中的应用三维激光扫描技术（3D LIDAR）是一种通过激光束测量物体表面距离和反射回波强度，并根据测量结果生成具有空间结构的高精度三维点云数据的技术。

在地质调查中，三维激光扫描技术发挥着重要作用，可用于地貌测量、构造调查、地质灾害识别等方面。

本文将重点介绍三维激光扫描技术在地质调查中的应用。

首先，三维激光扫描技术可用于地貌测量。

地貌是地球表面形状和特征的总称，地貌测量是地质调查的基础工作之一。

传统的地貌测量方法一般以几何测量为主，操作繁琐，无法准确捕捉地形表面的细节。

而三维激光扫描技术可以在较短的时间内高密度地采集地形点云数据，包括地表、地形特征、地下水等，从而生成详细的地形模型。

利用三维地形模型，地质调查人员可以直观地了解地貌特征，快速识别地形异常，为地质研究提供有力的数据支撑。

其次，三维激光扫描技术在构造调查中也具有广泛的应用。

地质构造是描述地壳中地球物理和地球化学变化的总和，是地质调查的核心内容。

传统的构造调查方法主要依靠人工压实样本和地质剖面的观测，工作量大且效率低。

而三维激光扫描技术可以精确测量地表和地下的构造特征，生成真实的地质模型。

通过三维地质模型，地质调查人员可以直接观察地壳中的断裂、褶皱等构造特征，并对地质历史和构造演化进行详细研究。

最后，三维激光扫描技术还可以应用于地质灾害的识别与评估。

地质灾害是指在地质过程中或由地质因素引起的对人类活动和生命财产造成重大危害的现象。

传统的地质灾害调查主要依靠人工勘察和遥感影像解译，存在灾害类型判定难、精度不高等问题。

而三维激光扫描技术可以高精度获取地形和地物信息，能够准确识别地质灾害类型，如滑坡、崩塌、泥石流等，以及其发生的空间分布和规模。

通过对地质灾害的识别与评估，可以为灾害预防和治理提供科学依据。

综上所述，三维激光扫描技术在地质调查中的应用具有重大意义。

它可以提供高精度、直观的地质数据，加快地质调查速度，提高工作效率，大大增强地质研究和地质灾害预防的能力。

基于三维激光扫描数据的地形建模技术详解

基于三维激光扫描数据的地形建模技术详解地形建模是地理信息系统（GIS）中重要的一项技术。

它不仅为城市规划、土地利用和环境保护等领域提供了重要的数据支持，也为工程设计、建筑施工等行业提供了宝贵的参考基础。

而基于三维激光扫描数据的地形建模技术，正因其高精度、高效率的特点，成为地形建模中的热门研究方向。

一、三维激光扫描技术简介三维激光扫描技术是一种以激光束为信号的非接触式测量技术，能够快速获取待测物体的三维几何信息。

激光扫描仪通过向目标物体表面发射激光脉冲，记录激光束与物体表面的反射时间，并根据测量结果得到目标物体表面的坐标信息与颜色信息。

利用三维激光扫描技术，可以获取到地形表面的高程、坡度、地势起伏等关键信息，为地形建模提供了可靠的数据来源。

二、三维激光扫描数据获取三维激光扫描数据的获取需要使用专业的激光扫描仪，这类设备通常由激光测距系统、全站仪、全球定位系统（GPS）、惯导系统和相机等组成。

在进行数据获取时，激光扫描仪通过扫描设备旋转的方式，将激光束照射到目标地面上，并同时记录反射回来的激光受到物体反射的时间。

通过测量激光束的行走时间，可以得到地面上各点的距离，从而获取三维坐标。

三、三维扫描数据处理与精度评定获取到的三维激光扫描数据需要进行处理，以便准确地反映地形信息。

主要的处理包括去除噪点、数据配准、数据过滤和数据分析等。

其中，数据去噪是最关键的一步，对于高程准确度要求较高的地形建模而言，去除离群点和噪声可以有效提高数据质量。

在精度评定方面，一般采用与GPS测量相结合的方法来进行验证。

通过将GPS测量得到的高程数据与激光扫描数据进行对比，可以判断激光扫描数据的准确度，并对其进行校正。

四、基于三维激光扫描数据的地形建模方法地形建模方法通常可以分为网格模型和TIN模型两种。

在基于三维激光扫描数据的情况下，常用的建模方法有删格法、插值法和曲面重建法等。

删格法是将地形表面分割成规则的网格，然后根据每个网格点的高程信息进行建模。

三维激光扫描系统在地形测量中的应用

本次地形测量采用的是地面型三维激光扫描系统。地面型三维激光扫描系统一般由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平
次测出所有数据，而需要从不同位置、多视角进行多次扫描，这
台、软件控制平台、电源及其他附件组成。地面型三维激光扫描系统工作原理：三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路
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本来面目。点云数据处理步骤基本完成，可以应用点云数据来解
决问题。
３相关问题讨论
公式（）１中的距离一般由检查激光脉冲从发出到接收之间的
时间延迟计算获得（图２。设发射脉ห้องสมุดไป่ตู้冲往返时间间隔为ｔ，见）Ｌ目
噪声去除指除去点云数据中错误的数据。在扫描过程中，由于某些环境因素的影响，比如移动的车辆、行人及树木等，也会被
扫描仪采集。这些数据在后处理就要删除。多视对齐其指由于被测件过大或形状复杂，扫描时往往不能
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载）激光扫描系统、面型激光扫描系统、携式激光扫描系统。地便
坐标系（图１，轴在横向扫描面内，见）Ｘｙ轴在横向扫描面内与点云的数据精简指的是由于点云数据是海量数据，在不影响曲面重构和保持一定精度的情况下需要对数据进行精简。常用的精简方法可采用下列方式：平均精简——原点云中每个点保留１；个按距离精简—— 删除一些点后使保留的点云中点与点间

三维激光扫描技术在测绘领域的创新与发展

三维激光扫描技术在测绘领域的创新与发展近年来，随着科技的不断进步和发展，三维激光扫描技术在测绘领域中得到了广泛的应用。

这项技术通过高精度的激光测距仪，能够快速、准确地获取物体表面的三维数据，为测绘工作提供了强有力的支持。

本文将从三维激光扫描技术的原理、应用和未来发展等方面，对其在测绘领域的创新与发展进行探讨。

一、三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术是利用激光束对目标进行扫描，并通过接收器接收反射回来的激光信号，以计算出物体的位置和形状。

激光扫描仪首先发射一束激光束，并记录下从发射到接收激光返回所经历的时间。

通过测量时间和速度，可以计算出物体的距离。

在扫描过程中，激光束通过旋转或者移动扫描仪来扫描整个目标，从而获取目标的三维数据。

二、三维激光扫描技术的应用1. 地形测量和地理信息系统（GIS）三维激光扫描技术在地形测量和GIS领域中具有重要的应用价值。

通过激光扫描技术可以获取大范围地表的高精度三维数据，从而对地形进行高精度的测量和分析。

这对于城市规划、交通规划和环境保护等方面的决策具有重要的意义。

同时，通过将激光扫描数据与卫星影像和地理信息系统相结合，可以建立高精度的地理空间数据库，为地理信息系统提供更加准确和全面的数据支持。

2. 建筑工程和文化遗产保护在建筑工程和文化遗产保护方面，三维激光扫描技术也发挥着重要的作用。

通过激光扫描技术可以对建筑物进行快速、准确的三维建模，从而在设计、施工和维护过程中提高效率和精度。

此外，对于文化遗产的保护和修复来说，三维激光扫描技术可以提供宝贵的数据，辅助专家进行分析和研究。

3. 矿山测量和资源调查三维激光扫描技术在矿山测量和资源调查中也具有广泛的应用前景。

通过使用激光扫描技术，可以对矿山进行高精度的测量和分析，从而为矿山设计和管理提供重要的科学依据。

同时，通过对矿山地质和水文环境进行三维建模，可以更好地了解矿山的状况和资源储量，帮助做出决策。

三、三维激光扫描技术的未来发展随着科技的不断进步，三维激光扫描技术在未来将持续创新和发展。

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用

摘要随着测绘技术的发展，三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中得到了广泛的应用。

本文介绍了三维激光扫描技术的原理和优点，并阐述了其在地质测绘和工程测量中的应用。

此外，本文还提出了三维激光扫描技术在未来的发展趋势。

关键词：三维激光扫描技术、地质测绘、工程测量、应用、发展趋势正文1. 三维激光扫描技术的原理和优点三维激光扫描技术是一种基于三角测量原理和光学扫描技术的高精度、高速、非接触式测量方法。

它利用激光束来扫描物体表面，并在扫描过程中记录下每个点的位置和颜色信息，从而生成一个三维模型。

三维激光扫描技术具有以下优点：1) 高精度：相比传统的测量方法，三维激光扫描技术具有更高的精度和可重复性。

2) 高速度：三维激光扫描技术可以在短时间内完成大量数据的采集和处理，大大提高了测量效率。

3) 非接触式测量：三维激光扫描技术不需要物体表面与测量仪表之间接触，避免了物体表面损伤和测量误差。

4) 全方位测量：三维激光扫描技术可以实现全方位测量，包括物体的内部和外部。

2. 三维激光扫描技术在地质测绘中的应用地质测绘是研究地质结构、地形地貌和地球物理现象的一门学科。

三维激光扫描技术可以被广泛地应用于地质测绘中，如下所述：2.1 地形测绘三维激光扫描技术可以用于地形测绘，包括建筑物、道路、桥梁等建筑物的测量。

通过采集建筑物的三维数据，可以生成高精度的建筑物模型和地形模型，这对城市规划和建筑设计都非常有用。

2.2 地质构造测量三维激光扫描技术可以用于地质构造测量，如断层和岩石结构的测量。

通过采集地质构造的三维数据，可以生成高精度的地质结构模型，这对地质研究和勘探有很大的意义。

2.3 卫星图像配准三维激光扫描技术可以用于卫星图像配准。

通过采集地面的三维数据和高分辨率的卫星图像，可以将卫星图像精确地与地面实际情况进行配准，从而提高卫星图像在地质测绘中的应用价值。

3. 三维激光扫描技术在工程测量中的应用工程测量是工程建设的重要环节，三维激光扫描技术可以被广泛地应用于工程测量中，如下所述：3.1 建筑设计和施工三维激光扫描技术可以用于建筑设计和施工。

三维激光扫描技术在地表测量中的应用

三维激光扫描技术在地表测量中的应用徐志鹏，王晓亮（山东黄金集团蓬莱矿业有限公司，山东　烟台　２６５６１５）摘要：三维激光扫描术也是实景模拟技术，是一种新型扫描手段同时是实现高效数据管理和提升测绘工作效率的技术手段，三维激光扫描技术具有误差小、测量范围广和获取信息全面成果明显等特点，在工程测量的广泛使用。

三维激光扫描技术是现行最先进的获取测绘数据的方式之一，实现对物体的快速扫描、数据上传和获取信息转换等三维数据，随着我国测绘技术的发展，地面三维激光扫描技术逐渐应用到工程建设中，三维激光扫描技术的应用是提高测绘工作效率的核心技术。

本文主要根据目前三维激光扫描技术的应用和测量步骤，探究在工程测量应用中的前景，为工程测量提供参考。

关键词：三维；激光扫描；地表测量；应用中图分类号：ＴＵ１９８文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０１４２－２Application of 3D Laser Scanning Technology in Surface SurveyXU Zhi-peng, WANG Xiao-liang（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｇｏｌｄ　Ｇｒｏｕｐ　Ｐｅｎｇｌａｉ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｙａｎｔａｉ　２６５６１５，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａ　ｒｅａｌ－ｓｃｅｎｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｉｔ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ａ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅａｎｓ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｄａｔａ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ．　Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｓｍａｌｌ　ｅｒｒｏｒｓ，　ｗｉｄｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｒａｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｏｂｔａｉｎｉｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．　Ｆｅａｔｕｒｅｓ，　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ．　Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ａｃｑｕｉｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｄａｔａ．　Ｉｔ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｒａｐｉｄ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｏｂｊｅｃｔｓ，　ｄａｔａ　ｕｐｌｏａｄｉｎｇ，　ａｎｄ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｄａｔａ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ．　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，　ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　Ｉｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　３Ｄ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　ｏｆ　３Ｄ　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｅｘｐｌｏｒｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Keywords:　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ；　ｌａｓｅｒ　ｓｃａｎｎｉｎｇ；　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｕｒｖｅｙ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ三维激光扫描技术是三维激光扫描技术的基础，从地形测绘、道路测量等方面的应用，三维激光扫描技术通过三维数据坐标实现全面扫描，同时满足地质测绘和工程测绘对数据精准度高的要求。

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

J IAN SHE YAN JIU技术应用164地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用Di mian san wei ji guang sao miao ji shuzai gong cheng ce liang zhong de ying yong冯培本文对当前应用的地面三维激光扫描技术进行介绍，并阐明了其基本原理。

我们在工程勘测的实际生产中提出了固定地面三维激光扫描技术的技术流程，并系统地讨论了如何将该技术应用于地形和制图、土方计算。

它总结了该技术相对于传统测绘方法的优缺点，以及其在精细三维建模和复杂工业设备建模方面的成就。

基于移动地面三维激光扫描技术的测试结果，我们提出了可用于道路测绘的结论。

讨论地面三维激光扫描技术的未来应用方向和前景。

三维激光扫描技术使用激光通过扫描镜和伺服电机测量距离，以及目标表面上每个点的三维坐标和纹理，具体取决于定义的扫描范围和点组密度。

它是一种获取信息的技术，是以再现三维场景。

随着科学技术的发展，人们对工程测量精度的要求越来越高，但是传统的测量技术往往只是单点测量，不能满足目前的精度要求，地面上的三维激光扫描技术只能解决此问题。

通过使用可以快速扫描要测量的对象并使用三维技术准确地重建要测量的对象的三维模型，从而提高工程测量的准确性。

一、基于地面三维激光技术的概述三维激光扫描仪主要用于三维激光扫描仪技术，这是源自海外的新时代开发产品。

三维激光扫描仪的应用原理主要是通过设备和仪器对测量区域进行扫描。

该测量基于激光距离测量的原理。

同时，它使用扫描镜和伺服电机设备进行扫描，收集扫描结果，然后根据过程进行收集。

扫描区域的三维坐标和纹理信息提供了扫描区域的直观三维图像。

三维激光扫描技术有些系统化，扫描过程也有些复杂。

扫描过程要求首先扫描和定位，然后执行特定的测量，记录测量结果，最后执行计算。

计算结果将被上传，整个扫描过程将完成。

同时，在扫描过程中，根据空间的不同，可以将三维激光扫描技术分为两种类型。

三维激光扫描系统在地形测量中的应用分析

２电云数据处理从上文我们已将了解到，点云数据指的就是三维激光扫描系统所采集来的数据，在对点云数据进行处理时，一般分为这几个方面的内容：去除噪声、多视对齐、精简数据以及重构画面等。去除噪声指的是将点云数据中可能存在的错误的数据进行消除；比如，在对地形进行扫描的时候，扫描仪会采集到一些不需要的数据，比如飞速前进的车辆、行人以及高大的树木等等；这些没有用处的数据是需要被删除的。多视对齐主要针对的是一些比较大或者有着比较复杂形状的被测件，那么一次扫描往往不能得到所有的数据，那么就需要进行多次扫描来获得，从不同的位置和不同的视角来进行测量。多视对齐简单来讲就是对齐和拼接这些点云。多视对齐的实质是对满足如下目标函数的旋转和平移变换矩阵的Ｒ和Ｔ进行计算：ｆ（Ｒ，Ｔ）＝ｍｍＺ［Ｒ・ｐｉ＋Ｔ＿ｑ（３）在这个公式中，包括了需要对齐的点云，它其实是一个高度非线性问题；点云对齐的研究主要是对某个问题的快速有效的解决方法进行寻找，在这个方面，最著名的就是ＩｃＰ算法，它是由两个著名的专家在二十世纪九十年代提出来的。点云的精简数据指的是因为点云往往十分的庞大，这样就需要对数据进行必要的精简工作，需要特别注意的时候，精简的时候不能够影响到画面的重构，并且还不能影响到基本的精度要求；一般可以采取两种方法来进行精简数据，一种是平均精简，指的是将原来的点云设置为ｎ个小组，然后每一个小组中留下一个；另一种方法是按距离精简，指的是对一些点进行删除，删除的目的是为了让点云中点与点之间的距离不小于某值。曲面重构的目的是为了将扫描目标的本来面目给真实的还原出来，要想实现这个目的，在还原扫描目标的本来面目时，可以有效的采用扫描数据。通常可以将曲面分为几个种类，三角形网格、细分画面、明确的函数表示、参数曲面、暗含的函数表示、曲化的面片等等。采用了扫描出来的数据来重构曲面之后，就可以进行三维建模的规则，从而将扫描目标的本来面目给还原出来。基本完成了点云数据处理步骤之后，在解决问题的时候就可以充分的利用点云数据来进

三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用

图1　三维坐标测量原理图方法有对任意设站的扫描和对已知设站的扫描，无法保证是否为已知点，所以，选择了任意设站的角位移，可以确定扫描仪相对于参考点的位置，并计算出被扫描物体的三维坐标。

（2）线位移。

线位移是指扫描仪在水平或垂直方向上沿着轨道移动的距离，通过测量扫描仪的线位移，可以确定扫描仪相对于参考点的位置，并计算出被扫描物体的三维坐标。

传感器可以是编码器、陀螺仪或惯性导航系统等。

通过将角位移和线位移与扫描仪的几何参数结合起来，可以精确地计算出被扫描物体的三维坐标。

2.3扫描在三维激光扫描技术中，扫描仪通过发送激光束并接收反射回来的信号，可以获取物体表面的点云数据，从而生成三维模型。

512024.02 |扫描仪通过激光器发射一束高强度的激光光束，激光光束经过透镜或镜面反射，以精确的角度照射到待测物体表面。

物体表面被激光束照射后，会反射出一部分光线。

扫描仪上的接收器或传感器会接收到这些反射信号，并将其转换成电信号。

通过不断改变扫描仪的角位移和线位移，可以对整个物体表面进行扫描。

每次扫描都会产生一系列的点云数据，其中每个点都包含了该点的三维坐标和反射强度等信息。

将所有扫描得到的点云数据进行处理和拼接，就可以生成完整的三维模型。

在扫描环节，由于扫描设备的应用存在着一定的差异，得到的结果也具有一定的差异，将各项数据信息结合起来，能够对被测对象的几何特点进行精准扫描[5]。

点云数据不仅包含了三维坐标信息，同时还涵盖了颜色数据以及激光反射等各项数据信息，在获取信息数据后，为保证数据信息质量，就需要选用不同的扫描设备以及针对性的信息储存方法。

2.4定向对已获取的扫描坐标数据进行转换即定向，通过将扫描坐标转换至大的坐标系上，就实现了定向。

在此过程中，要明确识别标志，并转化公共点坐标，再深入分析坐标系和坐标系间转换参数差异。

3地籍测绘中应用三维激光扫描技术的基本流程3.1前期准备阶段三维激光扫描仪的应用，需要将被测区域相关数据信息转换至专用的设备上，因此，工程精准性在很大程度上会受到仪器设备自身质量的影响。

三维激光扫描仪在地形测绘中的应用

三维激光扫描仪在地形测绘中的应用作者简介：林善志（１９８９－），男，广东高州人，本科，助理工程师，研究方向：测绘㊂林善志１，喻㊀娇２（１．湖南省核工业地质调查院，湖南长沙４１００００；２．重庆市大足区房产测量所，重庆大足４０２３６０）摘㊀要：科学的发展推动了测绘技术的革新㊂三维激光扫描仪具有高精度㊁高效率，且操作灵活的优势，在地形测绘领域的应用十分广泛㊂通过将三维激光扫描仪与传统测绘技术相结合，提高了地形测量的精度，提升了地形测绘的工作效率，促进了地质行业的发展㊂本文首先介绍了三维激光扫描仪的原理和应用现状，并就其在地形测绘中的应用进行阐述，为相关工作者提供参考借鉴㊂关键词：三维激光扫描仪；地形测绘；应用中图分类号：Ｐ２１７文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３３９（２０１８）０３－０１２４－０２㊀㊀我国地势西高东低，地形地貌多样化，地形的测绘对各类工程建设十分重要㊂与此同时，传统的地形测绘技术和设备相对落伍，不仅准确性和效率都比较差，而且无法满足各行业对空间信息化的需求㊂近年来，三维激光扫描仪在各行各业的应用十分广泛，它不仅可以提供各行业对空间信息化的需求，而且数据精准高效，减少了劳动强度和野外作业时间㊂因此，研究三维激光扫描仪在地形测绘中的应用具有重要的现实意义㊂１㊀三维激光扫描仪的工作原理三维激光扫描仪的工作原理是：利用扫描仪的扫描系统，对物体Ｐ进行扫描，可以得到扫描所在站点与Ｐ之间的距离Ｓ，与此同时，还可以得到瞬间激光脉冲的横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值θ，从而获得了扫描物体Ｐ的三维坐标值（如图１）㊂P )图１㊀三维坐标示意图２㊀三维激光扫描仪在地形测绘中应用优势三维激光扫描仪改变了传统单点数据采集的模式，通过其自动获取连续密集数据的特点，进行大量的点云数据采集，大大提升了地形测绘的工作效率㊂相比于其他测绘手段，其工作特点如下：（１）快速性㊂可以快速的获得地形的立体信息，提升了数据的采集效率㊂和传统的测绘工作相比，不仅提升了工作效率，也缩短了野外作业的时间㊂（２）采样率高㊂三维激光扫描机的扫描区域广，在进行目标区域进行扫描时，单次扫描可以获得较大区域的空间和三维信息㊂（３）实时性，抗干扰能力强㊂三维激光扫描仪是通过激光信号的收发来进行相关区域的地形测绘工作，不受外界环境变化的影响，例如天气㊁温度㊁湿度等㊂可以全天不间断的进行实时的动态观测㊂（４）安全度高㊂在使用三维激光扫描仪对地形测绘时，可以远距离进行地形测绘工作，在进行测站选择时，可以选择相对安全的位置，并且得到的测绘数据精准㊂尤其是在复杂地形或者有不明危险点分布的区域，提升了地形测绘的安全性㊂（５）全数字特征㊁自动化㊂能够对获取的数据进行自动化显示输出，拥有较好的点云数据处理以及三维建模处理能力，而且可以将扫描的三维信息通过开放的软件接口，和其他软件进行兼容共享㊂３㊀三维激光扫描仪应用实践某项目需要进行１ʒ２０００的地形图测绘㊂该区域地形为块状，面积约８ｋｍ２，地形较为复杂，主要以山地为主，且林木等植物覆盖较少㊂采用三维激光扫描仪对该区域进行地形测绘，地形测绘一体化流程如图２所示㊂=A;2)06A;2*3图２㊀地形测绘一体化流程４２１３．１㊀实地勘察由于所需地形测绘区域的地形较为复杂，因此，在进行三维激光扫描仪实际工作前，首先要对所测地区的地形特征进行分析，以提高外业作业的工作效率㊂然后结合所采用的三维激光扫描仪的相关参数，例如激光的射程等，对需要进行测绘的现场进行实地考察，确定最佳的测站，需要注意要点如下：（１）所选择的测站相对具有开阔的视野，可以获得所测区域的全部数据，提升地形测绘的准确性㊂（２）在进行测站确定时，尽量选择较少的测站，以降低原始数据量㊂３．２㊀数据采集完成实地勘察和测站的选择之后，进行数据采集工作，相关步骤和注意要点如下：（１）调试相机：在进行相机调试时，为了提升所拍摄照片的清晰度，需要注意光线对相机曝光时间的影响㊂如果遇到雨雾天气，可以适当延长单张照片的拍摄时间㊂（２）三维激光扫描仪架设：在进行扫描仪架设时，需要注意地面的平整度，避免扫描仪架设不牢靠，出现倾斜等问题；在进行扫描过程中，确保扫描仪可自由旋转且不会触碰到任何物体㊂（３）数据收集：通过三维激光扫描仪进行相关区域的数据手机工作㊂（４）换站扫描：当前的测站扫描完成后，首先确认相关数据是否存在错误，确定无问题后，可以进行下一个测站的扫描工作㊂需要注意的是，换站后，无需新建项目名称，重新设定相机的相关参数㊂需要注意的是，在进行扫描时，首先对所需要扫描的区域进行参数设置，同时整个扫描过程分成两步进行：先进行区域扫描，后进行细节扫描㊂一般情况下，对每个测点进行扫描时，时间控制在１２ｓ㊂如果站点的密度较大，或者所需要扫描的地方较远，相应扫描用时也较长㊂反之，相应扫描用时也较短㊂３．３㊀内业数据处理点云数据采集完毕后，由于原始数据具有数据量庞大㊁所需要占用的硬盘空间比较大，直接进行地形测绘很难辨别等缺点，所以需要进行一定的数据处理工作㊂然后根据处理完的数据在进行数据模型的建立，提取相关地形区域的特征点和特征线，最终实现地形图绘制的目的㊂常见的点云原始数据处理要点如下：（１）平滑去噪：由于在进行地形测绘时，外部因素以及设备内部电子元件对点云数据的干扰，会造成出现噪声点的问题，所以要进行平滑去噪处理（如图３）㊂一般情况下，采用的方法有：中值法㊁平均值法或标准高斯滤波法㊂（２）匹配拼接：在进行实际工作中，点云数据是通过不同的测站获得的，需要对不同坐标的数据进行匹配拼接，统一到相同的坐标系下㊂常见的匹配拼接的方法有：坐标系基于公共标靶，坐标系基于点云，坐标系基于测站点㊂（３）点云的空洞修补：对地形进行扫描测量时，因一些外界因素的影响，部分区域无法进行扫描，造成点云数据存在缺失和遗漏，对后续的地形测绘带来不利的影响，所以要对点云空洞进行修补㊂常见的方法有：实地补测法和点云内插法㊂图３㊀剔除噪声后的点云影像图３．４㊀地形图的绘制对地物的绘制主要是提取地物的特征点㊁特征线㊂特征点的提取主要有两种方法：利用曲率提取特征点和利用点间法线变化提取特征点㊂对特征线的提取主要是基于点云模型来进行提取，特征线提取的方法主要有：基于多边形面片表示的模型特征线提取算法和基于光滑曲面表示的模型特征线提取算法㊂４㊀结语总之，三维激光扫描仪在地形测绘中的应用，不仅提升了地形测绘的工作准确度和工作效率，而且能满足相关工作对数据的不同需求，推动了地形测绘工作的现代化进程㊂但是，现阶段，三维激光扫描仪的应用还存在一些不足，例如价格昂贵，对场地条件的要求高，数据量庞大，处理技术要求高等问题，需要进行研究和改进㊂参考文献：［１］㊀杨茂伟．三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用［Ｊ］．测绘通报，２０１６（５）：１４５－１４６．［２］㊀陈志谋．三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用［Ｊ］．电子技术与软件工程，２０１６（１８）：１２９．［３］㊀李铁兵．三维激光扫描仪在地形测量中的应用［Ｊ］．科技情报开发与经济，２００７（１８）：１４４－１４６．５２１。

地籍测绘中三维激光扫描技术的应用研究

地籍测绘中三维激光扫描技术的应用研究目前，随着我国科学技术的不断发展，GPS技术在各个行业中得到了非常广泛的应用。

而三维激光扫描技术属于GPS技术中的一项重要组成部分，主要被应用于地籍测绘工作当中。

通过对三维激光扫描技术的有效应用，可以对一定范围内的特征信息进行全面的扫描，从而实现对三维模型的有效构建。

同时，三維激光扫描技术还能在很大程度上提升扫描结果的准确性，对于提高整体的工作效率有着非常重要的意义。

本文主要针对三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用情况进行分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

标签：三维激光扫描技术；地籍；测绘前言结合实际情况可以了解到，地籍测绘已经经历了长时间的发展和应用，最开始在两千年前就已经有了记载。

但是，传统的地籍测绘方式在应用过程中还存在很多的缺陷，其中主要包括了工作量大、工作周期长以及测量工作受限等。

随着科学技术的不断发展，三维激光扫描技术应运而生，实现了对地籍测绘问题的有效解决，这对于地籍测绘事业未来发展有着非常重要的促进作用。

1、地面三维激光扫描的原理与技术1.1 地面三维激光扫描的原理分析目前，随着我国科学技术的不断发展，三维激光扫描技术实现了对三维激光扫描仪设备的充分利用，并且还融合了后台处理软件，从而为地籍测绘工作开展提供了良好的基础条件。

地面三维激光扫描在实际的应用过程中，首先需要通过微电脑控制周期下的脉冲激光器发射激光信号，在这时接收者获取到相应的反射激光信号，通过石英钟发出和接收时间进行计算，在以上环节结束之后，最后在对计算机软件进行利用，这时就能对距离实现准确的测量，从而构建出相应的三维坐标，最终就能对相应的数据进行分析和处理。

1.2 地面三维激光扫描的技术分析结合目前的实际情况可以了解到，通过对三维激光扫描技术的合理应用，主要是为了有效提升最终测量结果的精准度，属于一种新型的新型测绘技术，如今正面向计算机技术与微电子技术的方向不断发展。

在测量工作中，通过对地面三维激光扫描技术的利用，促进为了有效提升测量结果的精准度，同时还能在整体上提升测量工作效率。

探析地籍测量测绘中的三维激光扫描技术应用实践

探析地籍测量测绘中的三维激光扫描技术应用实践地籍测量测绘是土地资源管理和利用的重要基础工作，而随着科技的不断进步和发展，三维激光扫描技术在地籍测量测绘中的应用也日益广泛。

本文将就三维激光扫描技术在地籍测量测绘中的应用实践进行探析，并对其发展趋势进行展望。

一、三维激光扫描技术简介三维激光扫描技术是一种通过激光传感器对目标进行快速、准确扫描，获取目标表面的三维坐标信息的技术。

它利用激光束在目标表面上的反射，通过测量激光束的时间延迟和方向，可以得到目标表面的三维坐标信息，具有高精度、高效率、非接触等特点。

1. 地形测量三维激光扫描技术可以通过对地面进行扫描，获取地形的三维坐标信息，实现对地形的高精度测量。

利用三维激光扫描技术进行地形测量，可以大大提高测量的准确性和效率，为土地规划和利用提供重要的数据支持。

2. 建筑物测绘在城市规划和建设过程中，建筑物的测绘是必不可少的环节。

传统的建筑物测绘需要进行大量的实地测量和数据处理，而利用三维激光扫描技术可以快速获取建筑物的三维数据，包括建筑物的外部轮廓、内部结构等，为建筑物的设计、改造提供重要的数据支持。

3. 遥感地图制作利用三维激光扫描技术可以获取地表的高分辨率三维数据，结合遥感技术可以制作高精度的遥感地图。

遥感地图可以为土地资源管理、环境监测、自然灾害预警等提供重要的数据支持，而三维激光扫描技术的应用可以大大提高遥感地图的精度和可用性。

4. 数字地球建设三维激光扫描技术可以获取地表和地下的三维数据，为数字地球建设提供重要的数据支持。

利用三维激光扫描技术获取的数据可以为数字地球建设提供真实、准确的地表和地下数据，为城市规划、资源管理、环境保护等提供重要的支持。

三、三维激光扫描技术在地籍测量测绘中的发展趋势1. 集成多传感器技术随着科技的不断进步，三维激光扫描技术已经可以与全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）等多种传感器技术进行集成，实现对地表和地下的高精度三维数据的获取。

三维激光扫描测量在地形图测量方面的应用

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald97三维激光扫描技术是20世纪90年代中期激光应用研究中的一项重大突破，被誉为“继G P S 技术以来测绘领域的又一次技术革命”，又被誉为“三维实景复制技术”[1]。

传统的地形图测量采用全站仪数字化测图、G P S -R T K 测图、数字摄影测量等方法。

但是这些方法外业工作量大,且在地形险峻、作业人员难以到达的地方往往显得无能为力[2]。

三维激光扫描仪具有精度高、速度快、全数字特征、主动性强等特性[3]。

基于这些技术优势三维激光扫描仪在非常规地形图测绘中的应用案例越来越多,尤其是在工程地质条件较差、人员无法到达、比较危险的地方，采用三维激光扫描仪对于局部地区的精细地形图测绘，具有其独特的技术优势。

三维激光扫描技术运用于地形图测量改变了传统地形图测绘的作业流程，使外业测绘流程更加简单、工作时间更少、劳动强度明显下降、内业数据处理自动化程度显著提高，弥补了传统地形测量技术的不足[4]。

目前三维激光扫描仪在进行地形图测量时并没有规范的作业流程和统一的生产标准，主要是使用三维激光扫描仪仪器厂商提供的软件进行相应的数据处理工作。

不同品牌的仪器所开发的软件也有所不同，但是在功能上都大同小异。

三维激光扫描技术为数字化测图提供了一种新的技术手段和方法。

1 三维激光扫描技术测量地形图的工作流程与传统的全站仪数字化测图、G P S -R T K 测图、数字摄影测量地形图等技术手段相比，三维激光扫描技术绘制地形图也分为内业和外业两部分。

一是扫描仪的外业扫描,二是扫描数据的内业处理。

不论是外业扫描还是内业的数据处理都有很多的技术细节。

具体的技术工作流程如图1所示。

1.1 数据采集在进行地形图测量之前，测区应进行控制点的布设，利用G P S 测量图根控制点的坐标，然后利用三维激光扫描仪对测区内的三维场景进行扫描。

扫描之前，首先根据现场地物的形状、测区的周围环境、三维激光扫描仪的有效测程等方面合理布设扫描仪的站点，每个站点根据地形图的精度要求设置合适的分辨率进行扫描[5]。

浅析三维激光扫描仪在地形测量中的应用

浅析三维激光扫描仪在地形测量中的应用摘要：三维激光扫描仪在地形测量中的应用，有效地克服了传统的测量局限性，其能够主动测量和非接触测量，并且直接获取高精度三维数据，具有实时性、准确性、扫描速度快以及全数字化和高精度等特点，应用效果较好。

本文探讨了三维激光扫描仪在地形测量中的应用。

关键词：三维激光扫描仪；地形测量；应用一、三维激光扫描仪工作原理三维激光扫描仪由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜为主要构造组成。

其工作方式为激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，得到每一扫描点与测站的空间相对坐标，如果测站的空间坐标是已知的，那么则可以求得每一个扫描点的三维坐标。

按照扫描平台的不同三维激光扫描仪可以分为：地面型激光扫描系统、机载（或星载）激光扫描系统、便携式激光扫描系统。

本文工程中使用的为地面型三维激光扫描仪，其工作原理为：三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。

三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。

X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。

获得P的坐标。

整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、数据后处理软件、电源以及附属设备构成，采用非接触式高速激光测量方式，获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。

最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，以多种不同的格式输出，满足空间信息数据库的数据源和不同应用的需要[2]。

二、三维激光扫描系统测量原理1、测距原理（1）三角测距法。

三角测距法的测距原理是：利用平面三角形的几何关系来求得扫描中心与目标物体表面之间的距离。

浅析三维激光扫描技术在地形图测绘中的应用张俊

浅析三维激光扫描技术在地形图测绘中的应用张俊发布时间：2023-05-22T10:03:36.877Z 来源：《工程管理前沿》2023年4期作者：张俊[导读] 三维激光扫描技术是一种先进、全自动、高精度的立体扫描技术，是一种获取地理空间数据的新兴技术方法四川金色山川土地规划设计有限公司四川成都 610000摘要：三维激光扫描技术是一种先进、全自动、高精度的立体扫描技术，是一种获取地理空间数据的新兴技术方法。

本文从三维激光扫描技术的特点入手，详细分析了三维激光扫描测绘地形图的流程，并与传统测图技术的优缺点进行了对比。

关键词：三维激光扫描；地形图；点云数据；外业数据采集1 引言地形测绘就是测定地球物体表面的地形地貌及其在水平面上的投影位置和高程，并通过按照比例缩小，利用特定的符号及注记将这些特征描绘到纸上的工作。

地形测绘包括两个部分，即测量和绘图，两个工作几乎是在同一时间进行。

传统的大比例尺地形测绘一般是应用GNSS、全站仪等技术进行。

这些技术方法都需要在被测对象特征点上树立观测目标（流动站或梭镜等），均是根据对地形特征点的三维维坐标测量，进行内业综合绘图，形成线划地形图。

随着科技的不断进步，自动化成为地形测绘技术的发展方向，传统的信息数据采集方法已不能满足空间信息化的需要。

三维激光扫描技术可将实体信息迅速扫描为点云数据，使其变换为电脑可识别处理的信息，且这种信息更加丰富翔实，便于存档。

2 三维激光扫描测绘地形图流程2.1 准备工作为能使项目的技术设计能够顺利实施，需要全面细致地了解项目的现场坏境，在踏勘中，需了解并查看现有控制点的信息，包括位置、保存情况及使用的可能性，并根据扫描对象在空间位置的分布、形态特征及扫描的精度、分辨率等特点来设计扫描路线、站点的位置等。

根据项目现场的踏勘情况，选择合适的三维激光打描仪。

2.2 控制测量为了满足地形测绘和施工需要，在测区周边沿简易道路布设控制点，控制点间距1500m左右为宜。