浅析LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者:贾文钊
[导读] 随着我国科学技术进步和国民经济的发展,
        摘要:随着我国科学技术进步和国民经济的发展,建筑业作为国家支柱型产业也迈上了发展的新台阶。工程测绘作为工程项目中不可缺少的一部分,它伴随工程施工技术的成熟和革新也在不断的优化。本文从测绘LIDAR技术概念入手,阐述了其在工程领域的应用情况,以供同行工作参考。
        关键词:  LIDAR 测绘技术 ;工程设计 ;测绘应用 ;分析研究
        引言:传统测绘由于自身的局限、高工作量以及容易遭到各类原因的影响,已不能符合目前建筑施工的标准要求,因此,LIDAR 测绘技术应运而生,并逐
渐取代了传统的测绘技术。LIDAR 测绘技术属于一类新式的工程测绘技术,其在工程项目、城市规划 和道路计划对方面获得了更多的运用,并取得了令 人满意的效果。
正文:
一、LIDAR测绘技术概念
        在激光雷达技术逐渐发展的过程中,衍生出了LIDAR技术。这种技术目前还属于新型的技术,这种技术也被人们称作是航空激光扫描探测技术,该技术主要被
用在飞机上,从而实现对地面坐标的精确测绘。现阶段来说,LIDAR技术的应用是一种主动式的应用,其能够对地上的一些物体实现立体式的观测,也可以对地形进行有效的观测。这种技术最早是出现在2000年,其融合了激光测距技术、惯性测量单元以及全球定位系统定位技术等多种现代测绘技术的特点,从而衍生出的一种新型的工程测绘技术。该技术在实际的应用中,能够实时的获取到相应的地质信息,并对信息进行有效的控制,打破了传统测绘技术中的不足,为高时空分辨率在相应的地质信息资源中的应用奠定了良好的基础。
二、LIDAR在工程测绘中的应用
2.1准确快速获得数字高程模型
        通常情况下,经过激光雷达技术能将密度高、精度高的数据产品得出,此种类型的激光点的云数据能在一定的技术上精确地将各个点位之间的三维坐标反映出来。我们可以将雷达技术有效运用,使其能够对相应的数据进行测量,从而满足社会上各行各业对于数字高程的需求。
2.2基础测绘的实施应用
        数字摄像测量作业的工作量大,且非常繁杂,设备对技术的要求及线路的要求以及生产人员的技能要求都是非常严格;而使用机械激光雷达技术进行地面三维坐标的提取,其功能完全能满足实际测量的需求,在一定的程度上让DOM的生产变得简单,其生产的过程就可以不在这些专业昂贵的平台进行生产,而直接在一般的遥感图像处理系统上完成生产。 除此之外,高端精度的激光云点数据不仅能够将植被的三维信息反映,而且对地物的三维信息也能够清晰反映出来,通过这些资源的有效利用,能够更加精准地判读DLG地形地物的测量信息,这对于数据的采集工作有很重要的影响。
2.3 精密工程测量
        精密工程涉及测量目标采集工作,从而获取被测物体的三维目标,以此构建三维物体模型,被广泛运用到各个发展领域,例如建筑测量、水文测量、电力选线、沉降测量、文物考古等。

机载激光雷达测绘技术和地面激光雷达测绘技术是开展精密工程的最佳方法。通过运用激光雷达技术从数码相片中获取相应的信息,结合相关参考数据,以此构建相应的三维模型,从而实现对被测物体的事物再现,从而实施物体保护、规划决策、规划分析、变形测量等工作。例如将激光雷达测绘技术运用到电力线路设计中,设计人员能够全面了解线路走向,明确每一处线路在施工中所处的地理环境,从而设计出最佳的电力线路走向;电力维修人员能
够根据激光雷达所显示的数据点,准确找出电力线路中所存在的问题,对其进及时的维护和抢修。将激光雷达技术运用到公路设计、铁路设计中,能够提升交通工程设计的精密度,在有限的条件下,选取最佳的施工方案。例如 LIDAR 技术为公路、铁路设计提供高精度的地面高程模型 DEM,以方便线路设计和施工土方量的精确计算。在进行电力线路设计时,通过 LIDAR 的成果数据可以了解整个线路公共区域内的地形和地物要素情况。在树木密集处,可以估算出需要砍伐
树木的面积和木材量。在进行电力线抢修和维护时,根据电力线 路上的 LIDAR 数据点和相应的地面裸露点的高程可以测算出任意一处线路距离地面的高度,这样就可以便于抢修和维护。
2.4数字城市建设应用
        LIDAR在一定的基础上能够获取到超高的分辨率、超高精度的数字地面模型和数字正射的影像,可以帮助数字城市提供一些可靠的信息资源,因此LIDAR(激光雷达技术)也是数字城市建设中的主要技术。在进行数字城市的构建中,真三维、高精度、可测量,这三个因素缺一不可,同时还需要具备真实感的三维模型作
为管理城市的一个虚拟平台。但在这个过程中,如采用传统的测量技术进行操作,那么其工作效率低,而且生产的效果也不理想,这样会在一定的程度上对数字城市的服务面的深度以及宽度带来一定的影响。
2.5水下地形测量
        部分激光雷达测绘技术选用两种波长不同的激光束,以此对水下地形进行检测。例如 SHOALS 系统在利用红外线对水面进行检测,同时利用蓝绿光测量水底,通过甲酸两种光束数据的时间差能够得出水底深度。这种测量方式能够被运用到水下地形测量面积较大的工程中。利用激光雷达技术对海岛进行测量,其海水深度通常为 50m,其海水深度不同,其水质清洗度也有所不同,被广泛运用到水文监测、近海海洋监测、航道监测中。

三、总结
        综上所述,上文中笔者结合自己的工作经验,对 LIDAR 技术在测绘工程中的实际应用情况进行了分析,不仅阐述了 LIDAR 的作用原理,还对其未来的发展方向进行了论述,希望以此为推动我国的 LIDAR 技术的发展做出自己的贡献
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