韶关市测绘院研究院 512000
摘要：最近这几年，社会经济和科学技术都得到了飞速发展，尤其是工程建筑、国防科技和航空等领悟都取得了十分优秀的成绩，同时这些行业的发展离不开精准的测绘技术，像建筑领域更是需要对各个数据进行精准的测量记录，但是人工的力量始终是有限的，过去的旧的测量技术也不再适应当今时代发展的要求，于是科研人员开始探寻更加便利精准的测量技术，而激光雷达测绘技术应运而生，凭借测绘效率高和测量数据精准等独特的优势，在建筑行业中发挥着自己独特的作用。
关键词：激光雷达；测绘技术；工程测绘；应用
一、激光雷达扫描技术的概述
激光雷达测绘技术，又称为LIDAR，运用电磁波将信号发送给被测位置，通过将以往发送的信号和接收的信号作对比的过程，将被测对象的高度、宽度、距离以及物体处于静止或者运动的状况进行准确的计算，进而达到勘测和跟踪被测对象的目的。激光雷达测绘技术可以在同一时间获得三维的空间坐标，使其能够达到同步进行的效果，利用RealWorks、Pointools、3dsMax等点云处理、建模软件实现一套完善的数字模型。该先进的数字模型，可以获得传统测量方式不能测量的精准度高的三维空间数字信息，具有正确、速度快以及应用领域广等特点。将激光雷达测绘技术和虚拟现实技术相结合，能够全天候监测自然灾害，比如：地震、旱涝等等，为赈灾防灾做出及时的预警，还可以在工程建设中应用，真正实现智能化管理交通安全系统，合理规划城市整体布局以及进一步推进环保建设。
二、激光雷达测试测绘技术种类
2.1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。
2.2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。
2.3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。
三、激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用
3.1 基础测绘
基础测绘是现阶段项目测绘中关键组成部分，它关键是经过数字影像、数字线化地图与栅格地图这3个方面来表现出来的。
而在实施表述数字影像与数字线化地图的有关测绘信息数据的过程中，为了确保正确的表述数字信息，人们也在其中运用高精度的三维信息处理技术。例如在数字影像中，人们经过三维信息技术对其实施处理，那就能够让人与对有关的情况数据的精确度实施把握，然后使误差尽可能的减少。可是因为人们在对基础测绘信息数据实施收集处理的时候，其测绘工作的有关程序相对复杂，并且有着严格的设计要求，所以为了提升人们的测绘水平，人们把很多先进的科学技术与理念运用到其中，然后在提升测绘精度的同时，也有效的奖励的基础测绘的成本。
3.2精密工程测绘
在水文测量、沉降测量、文物考古对精密度要求相对高的项目测绘中，都会牵涉到测绘目标数据的采集，而且需要确定三维坐标或是建设三维模型。应用激光雷达技术，可以有效解决这一系列问题。激光雷达技术可以应用数码照相技术得到纹理数据，通过和建筑模型的叠加，创建三维模型，完成对目标实体的规划分析与决策、还有变形测量等动作。例如，在铁路设计项目中，通过激光雷达技术完成对地面情况的分析与模拟，为铁路线路的设计与实际施工提供了根据。此外，在电力项目线路设计中，也能应用激光雷达技术对了解整体线路情况。
3.3实施数字高程建模
数字高程建模是这些年来建筑项目施工过程中常常应用的一种建模方式，其能够让建筑项目的施工更加的合理化，科学化。通过数字高程建模建筑项目施工单位能够对详细施工过程中的每一项施工原因实施分析和明确，比如施工过程中土方量的统计，地形通视状况的掌握等。把激光雷达测绘技术运用到建筑项目测绘工作中，其能够通过激光点的运用快速的对建筑项目范围实施数据的收集，并迅速建设其三维坐标，经过数据的分析和整合，构建出符合建筑项目施工需要的数字高程模型。这在必然程度上使高程建模的速度缩短了，同时还能够最大限度的确保数字高程建模的正确性。
3.4进行城市数字化建设
进入新世纪以来，随着社会经济的不断发展，很多国家、很多城市都渴望能够尽早的步入信息化城市，并为此做出了很多的努力。空间信息这一数字城市研究的平台就成为了很多专家研究的课题，事实上，线性激光雷达的确可以获得精准度高、分辨率高的数字模型和影像，为城市的数字化发展提供准确又重要的信息数据，为建设数字城市提供了强有力的技术支持。与此同时，要想真正建立起熟悉城市，就必须有一个专门的平台来负责管理，这一平台的要求极高，不仅要可以进行真实测量，还要精准度极高、看起来还要真实的三维模型。但实际上，传统的发展技术已经不再适用于新时代数字城市建设了，因为数字城市种种新的科技要求，传统方式可能无法满足这种高强度的工作量，出现数据上的差异，甚至可能会导致三维模型失真，影响整个数字城市的建设。而利用线性激光雷达技术就可以有效的解决这些问题，可以通过直接激光扫描在的方式对建筑进行多方位的数据录入，在最短时间内获得全面的精准度高的城市建筑三维坐标，建立起一个全面的完整的城市模型，为城市的数字化建设提供强有力的技术支持。
3.5林工业的应用
通过调查可以知道，事实上最开始使用机载激光雷达系统的是森林工业这一发展领域，由于森林工业发展的特殊性，需要及时获取关于树木和树冠下面地形的精准的数据，但是旧的测量技术又很难满足这一需求，很难从传统的测量方法中获取到树木密度等的精准数据，而机载激光雷达技术刚好能够满足这样的需求，既能准确提供树林下面地形的数据，还能从中得到树木高度这样的具体的数据。
四、激光雷达测绘技术应用实践
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。
4.1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。
4.2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。
五、结语
在工程测量的发展中，激光雷达技术的性能可以提取更多更精准的信息数据，显著提升测绘精度，已经成为了测绘工作未来发展的热门趋势。因此在未来的行业发展中，需要技术人员充分重视激光雷达测绘技术的运用，改变传统的工程测量理念，在实践中加大激光雷达测绘技术应用，让激光雷达与工程测量的结合机制更加成熟完善，使激光雷达测绘技术成功应用在工程测量之中，推动工程测量行业的快速发展。
参考文献：
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