激光雷达在测绘中的应用

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:王标满1,2
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,中国的工程事业也迎来了发展的黄金时期,促使着测绘事业不断的进行更新。
        1.防城港市国土资源勘测规划院  广西防城港  538000;2.广西壮族自治区防城港市自然资源局  广西防城港  538000
        摘要:随着社会经济的发展,中国的工程事业也迎来了发展的黄金时期,促使着测绘事业不断的进行更新。针对传统测绘技术存在的问题提出对工程测绘中激光雷达测绘技术的探讨。分别对基础工程、矿山工程、电力工程以及森林工程中的激光雷达测绘技术进行研究,为中国测绘技术的发展提供理论依据。
        关键词:工程测绘;测绘技术;激光测绘;雷达
        1.激光雷达测绘技术的概念
        激光雷达技术通过GPS和INS获得测绘地的信息。包括地貌、海拔、土壤性质、植被覆羞率、水域分布状况等等,这些信息会以数字的形式被记录下来并完整地传送回来。激光雷达测绘技术相较于以往测绘技术最大的突破点就是,其可以进行水下勘探,通过雷达的准确定位、干扰预防。加之激光的三维数据采集,水下的物体不论是在运动之中还是处于静止状态,都可被准确快速地捕捉到信息,这是传统测绘技术绝对达不到的高度。
        激光测距机是激光雷达的简化形式,其在实际的工作过程中,主要是以激光测绘技术为基础,能够有效实现各种目标的探测,通过对目标实体的识别与跟踪,能够为工程实践等提供科学的参考。由于激光雷达的多样性,在实际的探测任务中,往往需要根据目标的具体情况与探测任务等,科学进行激光雷达类型的选择。
        2.激光雷达测试测绘技术优势与种类
        2.1激光发射机技术
        近年来,随着激光雷达技术应用领域的逐步扩大,在测绘工程中,激光雷达发射机所选择的光源多为气体激光器、半导体泵浦固体激光器。半导体激光器内包含的工作物质、激励方式等都相对多样,这就使得在将其作为发射机选择光源的过程中,激光雷达的性能参数、输出功率等更为科学,实现了系统的优化。此外,半导体泵浦固体激光器本身的量子效率较高,且其质量相对较轻、体积小,在实际的测绘工作中,其光束质量相对较高,因此,其在很多工程领域有着极为普遍的应用。
        2.2空间扫描技术
        激光雷达测绘技术的应用中,空间扫描技术是其中的关键技术,当扫描方式确定以后,其扫描技术往往包含了扫描体制与非扫描体制两种。从当前的应用来看,扫描体制的应用相对较多,尤其是机械扫描方式的应用,具有极高的扫描频率。在机械扫描方式的应用中,由于机械结构等往往存在着一定的差异性,这就使得在扫描以后,所获得的扫描图样等也存在着一定的差别。
        2.3终端信息的处理技术
        对激光雷达测绘技术而言,终端信息处理技术极为重要,其在实际的测绘工作中,起着重要的数据获取、处理等作用。比如,在激光雷达测绘技术的应用中,各个传动机构、扫描机、激光器等必须要实现同步与协调,方能够实现对终端处理信息技术的有效应用,发挥其在信息数据获取等方面的重要作用。但是,在该技术的应用过程中,要重视重构系统内的三维图像数据,借助于先进的数据处理等手段,以实现对系统内数据信息的有效利用,发挥最大的数据价值。当前,在系统的设计过程中,要充分发挥计算机技术等的优势,并实现与集成电路之间的连接。
        3.测绘中激光雷达测绘技术的应用
        3.1基础测绘
        近年来,激光雷达测绘技术在很多工程领域得到了应用,比如基础测绘中,首先要对被测实体的数字影像等加以反映与切割,进而根据这些信息建立初步的测绘地图。因此,在基础测绘的实施过程中,航空摄影测量等是其中的核心技术与关键环节。

在航空摄影操作等环节相对具有一定的复杂性,为了提高测绘的整体精度,有关测绘人员在实施基础测绘之前,要根据测绘的目标范围,科学进行测绘方案等的选择与设计,从而使得在测绘的过程中,相关人员能够以三维坐标方式来进行地面三维坐标的精准定位。激光雷达技术在基础测绘领域的应用,可以为有关测绘人员提供精准的地面三维坐标信息,这种信息的获取有效实现了高精度影像微分纠正处理,使得在测绘过程中不需要根据数字摄影测量的方式来获得数字正射影像,在一定程度上使得基础测绘的流程逐步减少,实现了测绘成本等的有效控制,提高了测绘的整体效率。此外,激光雷达测绘技术的应用过程中,通过高精度激光点云数据,有效实现了地面实体的三维信息获取,保障了基础测绘数据的完整性与精确性。
        3.2精密测绘
        在一些工程测绘领域,对于测绘数据的精度等有着较高的要求,尤其是在精密测绘中,激光雷达测绘技术可以充分发挥其技术优势。在我国,精密测绘往往包含了水文测量、电力选线、文物考古等,在这些工程领域,测绘工作往往需要获取三维坐标等数据,尤其是在地底与水下作业环节,由于其对于测绘精度有着较高的要求,传统的测绘技术受到技术限制,无法获得准确的测绘数据。在这种情况下,激光雷达测绘技术的应用具有明显的优势。在复杂地形、恶劣自然条件下,该测绘技术依旧能够顺利开展相应的测绘工作,并能够及时有效地获得被测实体的数据信息。比如,在铁路设计中,激光雷达测绘技术的应用可以帮助有关的工程人员及时获得铁路沿线的相关信息,包含公共区域内地形要素的勘测等,借助于激光雷达测绘技术,能够及时获得铁路各个地段内的相关数据,这些测绘结果,为后期工程项目的实施中数字高程模型的建立等提供了重要的参考,使得铁路路线的设计更为科学,有效保障了工程项目的顺利实施。
        3.3矿山测绘
        近年来,随着我国经济社会的快速发展,生产生活中对于各类矿山资源的需求量逐步增加。而在矿山资源的开发过程中,如果在开采的过程中不注重对先进开采技术的应用,就会导致在矿产资源的开发过程中,存在着对周边环境的破坏,引发更为严重的生态环境问题。因此,在矿山行业的发展过程中,为改变这种局面,一些矿山企业逐步引入了一些先进的开采技术,并在开采过程中遵循可持续发展的理念,逐步加快了数字矿山建设。数字矿山建设的过程中,激光雷达测绘技术的应用能够发挥极好的技术效果,通过应用此测绘技术,有关开采人员可以根据此测绘数据掌握矿区地表地下的全面信息。通过激光雷达测绘技术,构建三维虚拟矿山模型,实现对矿区开采的指导。在数字化矿山建设中,激光雷达测绘技术有效提高了矿山信息的可靠性,保障了矿区生态环境评价的科学性,有效预防了矿山开采中各种灾害的发生。
        3.4城市工程测绘
        近年来,随着我国城市化进程的加快,各个城市逐步推进了智慧城市建设,在智慧城市建设中,最为关键的就是城市相关信息的获取。对城市而言,其包含的数据种类较多、且数据量庞大,因此,对城市测绘而言,其任务繁重,在测绘过程中需要投入大量的人力、物力等资源。当前,随着激光雷达测绘技术的进步,在城市测绘中,该技术充分发挥了其在测绘工程中的技术优势,节约了测绘资源,提高了测绘的工作效率等,有效保障了测绘工作的顺利进行,为城市建设与发展提供了重要的数据支撑,加快推进了城市的现代化发展。
        结束语
        激光雷达测绘技术的出现,突破了传统测绘技术的局限性,可以更为快速、准确地获得被测实体的三维坐标信息,为工程实践等提供重要的数据参考。激光雷达测绘技术不仅被运用在军事、工业中,也被广泛运用在人们日常生活中。基于激光雷达测绘技术的先进性,该种测绘技术在很多领域都得到了极为普遍的应用,实现了工程测绘领域的变革,推动了工程测绘的现代化发展。总之,激光雷达技术如今已经进入了各个领域,与此同时,我国也在不断完善激光雷达技术,相信在未来定会实现新的突破。
        参考文献:
        [1]郭新国.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].工程技术研究,2020,5(2):38-39.
        [2]石慧.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].住宅与房地产,2019(3):163.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: