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工程测绘中激光雷达测绘技术探讨
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
摘要：随着社会经济的发展，中国工程行业也迎来了发展的黄金时期，促使测绘技术不断更新。针对传统测绘技术中存在的问题，对激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用进行了探讨。分别在基础工程、矿山工程、电力工程和森林工程中研究激光雷达测绘技术，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
引言
激光雷达测绘技术分为计算机系统、激光系统和雷达系统，它们相互配合以处理测量问题，该技术中的激光系统主要通过使用发射设备将激光脉冲提供给外部，并将获得的反馈信息通过计算机本身传输到计算机系统。雷达系统的数据处理技术存储并统计数据并使用激光束探测目标位置、速度和其它特征测量。
用于测绘，主要使用其光波进行测量，在整个工程测绘工作中，激光雷达技术首先发射激光以测量要测量目标的空间三维坐标，然后使用构建的三维坐标绘制相关的耳朵数字摄像片，得到一个实体三维模型，然后真实地显示目标项目的所有物体[1]。激光雷达技术的运行过程是在处理信号以形成模型之后测量模型中的具体数据，具体数据包括诸如目标距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状的参数等。现在，由于可以实时跟踪和识别雷达系统，激光雷达技术已被广泛使用，包括在矿山工程中检测各种目标。激光雷达的一般类型有两种，一种是地面三维激光扫描技术，另一种是机载激光雷达扫描技术，通常将这两种技术方法结合在一起，并在同一项工程中使用以获得更准确的数据。
1基础工程中的激光雷达测绘技术
在基础工程中，首先使用激光雷达测绘技术进行基础测绘，即构建了测绘的基本框架，通过对工程施工场地的测绘，可以获得一定的测量数据，以达到工程项目的基本要求和主要主要施工目的，基础测绘是搜集和整理有关被测量物体的基本信息，必须构建图像的基本架构，确定平面图的总体方向，建立三维坐标，获取基本数据点，最后生成数字影像[2]。
为了获得准确的测量数据，在测量中使用了激光发射仪，并且通过激光发射更快地测出测量结果，而不会影响工程设施。打开激光发射装置，将其放在要测量的原件上，连接到计算机以进行数据传输，打开雷达装置，并在激光偏离时启动警报。使用计算机成像系统生成基本图像，标记目标点的大致位置，并为以后的精密图像绘制做好基础工作。在获得基本图像的基础上，测量建筑、变形和沉降等精密数据，这些精密测绘工作大部分将涉及测量目标的采集和三维物体模型的构建。无论是采集测量目标还是构建三维物体模型，都需要精确的测量数据支持。利用激光雷达获得更准确
的测绘数据基本满足了精确测绘的要求。在激光扫描中心，激光被发射到测量点并传输到计算机以转换为三维坐标，具体工作示意图如图1所示。
图1 激光雷达精密测量工作示意图
经过精密测量，有必要对获得的精确数据信息进行处理，以达到精化的效果。在基础工程中，使用激光雷达测绘技术进行对测体的测量时，回波信号的信号质量和精度将受到测体对激光吸收的影响，激光的光波折射也会产生一定的偏差，导致异常距离值具有一定的误差率。采集到的此类异常数据包括噪声等，有必要使用计算机系统基于信息，例如激光数据脚点的高度突变[3]进行滤波处理。这样，可以获得有价值的数据信息。处理后的信息需要转换为坐