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摘要：随着三维激光扫描技术在航天、军事、医疗等相关领域的不断应用，提高了人们获取数据的精确度，对于工程测量来说，如何有效掌握地面精确测量数据，采用传统的人工测量的方法容易出现误差，而采用三维激光扫描技术可以实现点到面的测量技术，不仅有利于促进工程施工方案的制定，还能为地面交通提供精确的测量数据，对促进地面工程测量施工、交通测量具有十分重要的作用。
关键词：工程测量；三维激光扫描技术；应用；
引言
传统的测量设备做地形测绘，例如平板仪测图、经纬仪和小平板仪联合测图等，都是采用人工逐点立尺作为基本手段。这是落后的测图方法，工作量大、测量速度慢、效率低，在人员安全性上考虑，利用传统的测量设备人员需要走到被测点测量其坐标，这样就降低了人员工作的安全性。尤其是在山区测图更为严重，已远远不适应测绘工作发展的需要。三维激光扫描技术实现无人跑尺、减轻作业强度。利用三维激光扫描仪做地形测量从数据采集到数据处理及地形图的绘制在工作效率及工作安全性上都得到了很大的提高，为地形测量工作带来了新的起点和突破。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用，无须复杂数据后处理，提高测图效率。
1三维激光扫描技术特征
利用三维激光扫描技术，可以快速地对需要测量地形图进行精确的绘制，并利用激光扫描的精细数据云点，通过计算生成三维地形模型图，在具体的图形生成过程中，还能实现图形等高线的自动提取，在具体的施工中，通过模型直接对比计算分析，可以精确地计算出建设施工中的土石方开发数据，可以快速地为建设工程施工提供数据支持，以便施工人员能够合理的制定方案，使得工程施工更加合理、有效，以达到降低建筑工程施工的成本。因此，利用激光地面扫描技术可以快速地对工程测绘中的地形、建筑施工的地址、交通管理等工程进行测量，使得数据测绘变得更加方便、简洁，只要测量工作人员能够熟练掌握激光扫描的测量操作方法，就能快速地对地形数据进行全面采集，不仅提高了工作的效率，还能保证数量测量结果的准确性，而且利用三维激光扫描技术可以将网络软件连接在一起，通过云计算技术与分析技术，快速对扫描数据进行处理与存储。
2三维激光扫描技术的工作原理
3D激光扫描仪的设计与扫描仪类型相似。三维激光扫描仪的主要设计是一种光泽准确的激光测距仪，具有一系列引导激光并在均匀角速度下扫描的反射器。激光传感器主动发射激光，同时接受从自然物体表面反射的信号来测量距离。对于每个采样点，测量站与采样点之间的距离，并与采样点的水平和垂直位置角度一起确定每个采样点与工作站之间的相对空间坐标。如果已知工作站的空间坐标，则可以获取每个扫掠点的三维坐标。三维激光扫描系统包含数据的硬件部分和处理数据的软件部分。根据梁单元的不同，三维激光扫描系统还可以分为电动机、车辆、地板和手持设备类型。地面三维激光操作系统由地面三维激光扫描仪、点云数据处理平台、电源等附件组成。扫描仪中安装了测光表去除系统和激光扫描仪。还有一个CCD和设备的内部控制和校准系统。三维激光扫描的基本思路是将特定形状的激光投射到要测试的对象上，形成条纹，然后用相机拍摄左右两侧的图像，获得有关激光条纹的三维信息。为了在被测试对象的表面快速获取三维坐标，激光生成器以及左右两侧的相机也在动态观察。
3地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
3.1地形图测绘
现如今，三维激光扫描技术广泛应用于市政道路工程地形图测绘中，在开展市政道路工程测绘工作的过程中常常受到一些条件的限制，包括交通复杂、车流和人流众多等，尽管测绘人员能够在实地开展测绘工作，但事实上对于自身安全有着极大的隐患。
而三维激光扫描技术的应用能够代替人工实地测绘，高效地完成道路地形的测量以及绘制工作，此举对于减轻人工的压力，降低人工成本有着重要意义。市政道路工程地形图测绘中三维激光扫描技术的应用主要可以分为三个步骤，首先是用三维激光扫描进行测量，进而获得相应的数据，其次是针对数据开展相应的处理工作，最后便是将具体的地底物地貌提取出来，便能够获得较为精确的地形图。
3.2在建筑测量中的应用
目前，在我国的城市化发展与建设中，一些翻修工程与保护工程项目等都需要进行精密数据检测，如果采用传统的测量工具进行测绘数据，往往与实际效果相差比较大，在数据完成之后，还需要进行人工调整才能满足要求，才能降低测量的图纸与实际测量数据之间的差距。而在古建筑修复方面，由于结构变形比较严重，建设时间比较长，采用常规的建筑测量手段难以完成，增加古建筑物修复设计的难度，同时也会影响着修复施工的进度。采用地面三维激光扫描技术，可以快速对古建筑内部空间进行全方位扫描、分析与测量，并能够按照建筑物结构变形的情况，制定有效的检测与分析，制定高效的修复方式，从而提高建筑施工的效率，降低维护成本。
3.3工程变形监测中的应用
通过将三维激光扫描技术应用于设计监测，您可以为道路创建更系统的三维数据模型，对整个道路执行定期扫描，检索点云数据，并通过内部设备处理器应用程序将相关数据导入geomagicstudio，以创建更为具体的三维数据模型，从而有效地执行数据收集、处理和评估。在数据收集过程中，将三维激光设施放置在要报告的道路周围，确保测量视图字段的开放性，并在道路周围指定六个数据收集点。在数据处理过程中，工作人员从三个主要方面开始:点云数据的组成和修正、点云数据的过滤以及最终的数据缩减过程。处理点云资料时，通常会手动移除多馀的测量点。然后，必须分析点云数据中的错误，并根据错误理论进行研究。
3.4在交通工程场景中的应用
由于交通工程比较复杂，需要比较精确的地面测量数据，采用三维激光扫描技术对地面进行扫描，可以快速获取道路上的数据信息，加上对实地环境的考察，可以在很大程度上保证交通工程顺利开展与实施，同时也能够避免较大的漏洞与施工缺陷，降低交通工程施工的成本，提高道路施工工程效率与施工方案的适用性与可行性。特别是在我国城市环境不断发展与变化的过程中，城市交通也变得十分复杂，而且城市空间的地下管道、线网比较复杂，在对城市交通工程进行测绘时，采用三维激光扫描技术，可以及时对交通状况进行绘制，为交通建设提供完善的数据。
结束语
在建筑工程施工的过程中，对建筑环境进行工程测量是施工的关键内容之一，采用三维激光扫描技术对地面工程进行测量，可以自动地获取建筑施工的地面数据，并生成三维立体模型，实现建筑工程实景复制的目标，不仅能够提高建筑、交通、大型工程等的测量效率与质量，还能有效降低测量的成本与工作强度，也能降低工程测量的成本。
参考文献
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