地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

曹琢

摘  要：随着近几年我国社会发展速度的不断加快，人们对工程测量的要求也在不断提高，相关要想提高工程测量的精准度，就要加大对地面三维激光扫面技术应用的重视，工程测量的效率才能得到提高，工程测量工作的整体水平才能达到相关要求的标准。本文就地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用进行研究，希望能够在一定程度上提高地面三维激光扫描技术的应用范围。

关键词：地面三维激光扫描仪;扫描仪技术;工程测量

随着近几年我国科技发展水平的不断提升，这种情况在一定程度上推动了我国工程项目的发展。在进行工程测量的过程中，相关人员要加大对测量方法的重视度，结合先进的地面三维激光扫描技术对工程测量技术进行创新，工程施工过程中出现质量问题的概率才能得到降低。在各种工程测量的过程中，都能看到地面三维激光扫描技术的身影，其能够有效提高数据测量的效率，工程施工的水平才能得到有效的提升。

1 三维激光扫描技术概述

三维激光扫描仪的应用主要是运用三维激光扫描仪技术，且是新时代的发展产物，起源于国外。三维激光扫描仪的运用原理，主要是通过仪器设备对测量区域进行扫描，以激光测距的原理为测量基础，同时运用扫描镜以及伺服马达设备进行扫描，进而按照流程对扫描结果进行采集，收集扫描区域的三维坐标以及纹理信息，将所扫描区域展现出直观的三维图像。

在技术工程测量过程中，主要应用的是地面激光扫描技术，其操作流程较为简单，借助水平与垂直的全自动高精度进行扫描，在进行科学的计算方法，确定出精准的三维坐标。

2 三维激光扫描技术优点以及缺点

2.1 优点

2.1.1 误差小

地面三维激光扫描技术本身就有着精准度非常高的特点，在进行工程测量的过程中，相关人员要不断加大对地面三维激光扫描技术应用的重视，工程测量过程中出现误差的现象才能得到减少，工程施工的效果才能得到有效的提高。相关比较与传统的测量方法而言，地面三维激光技术在对数据进行测量的过程中，能够对需要进行测量区域的数据进行自动读取，并且还能对数据进行科学、合理的计算，有效减少传统工程测量过程中出现的误差。三维激光扫描技术在进行应用的过程中，能够对其的测量数据进行科学的校正，并且在校正的过程中还能有效提高工程测量结果的精准度。

2.1.2 扫描区域较广

地面三维激光扫描技术能够进一步扩大工程测量的范围，其在进行测量的过程中不需要人為对数据点进行测量，岂能够测量到的数据也非常多。因此在进行工程测量的过程中，相关人员可以借助扫描仪对其进行扫描，对相应的数据点进行快速的数据获取，并且在获取数据的第一时间，还能对数据进行科学、合理的分析，利用这些数据形成一个科学的三维虚拟模型，其能够对相应的数据信息进行科学的展示，提高相关数据的直观性，工程测量数据才能给人们提供更广泛的应用。

2.2 缺点

地面三维激光扫描技术虽然有着非常大的优点，但是其在进行应用的过程中仍旧存在很多局限性，在应用的过程中使用者必须要实时对地面三维激光扫描技术、软件、设备等进行更新，这种情况在一定程度上提高了三维激光扫描枪的成本。其在进行应用的过程中，对相关软件的依赖度非常高，其对数据进行测量的过程中，很多操作都是借助软件完成的，一旦其在应用过程中软件出现问题的话，工程测量的结果就会受到非常大的影响，甚至严重的还会导致工程测量出现无法进行正常作业的情况。

3 三维激光扫描技术在工程测量中的应用

3.1 测量与绘制地形图应用

在对工程测量区域进行地形土绘制和测量的过程中，测量人员可以采用普通测量的方式对其进行测量。在实际测量的过程中有很多区域是无法采用普通测量方法对其进行测量的，因此相关人员在进行测量的过程中可以采用三维激光扫描的方法对其进行测量，在进行测量的过程中相关人员可以采用云数据技术的方式对其进行测量。在对测量区域进行测量的过程中，相关人员要加大对地貌、地形获取的重视度，并且在进行测量的过程中还要对测量数据进行科学的处理，形成符合工程施工需求的测量地形图。

3.2 测量区域土方量的计算应用

在传统的工程测量过程中，工作人员在进行土方量测量的过程中，需要通过借助水准仪等基础设备进行测量，进而获取三维坐标，并结合TIN对测量数据进行计算。但是传统的测量过程中，存在着一定的缺点，如在进行野外测量的过程中，由于野外地形较为复杂，工作人员在获取特征点时，就需要收集大量分布不均匀的数据点，因而导致测量工作人员工作强度加大，并对最终测量结果的准确度产生一定的影响。在对土方量进行测量的过程中，应用地面三维激光扫描技术，一定程度上可以提高测量的工作效率，减少测量人员的工作强度，从而提高最终测量结果的准确性。

3.3 道路高程的测量应用

工程测量过程中，还包括对道路进行测量，在对道路测量的过程中，核心任务就是对道路的样图以及纵横断情况进行测量。在应用传统测量技术进行测量时，测量人员通常借助水准仪对道路高程进行测量，因此，导致测量人员测量任务加重，并在对测量数据进行计算的过程中，需要大量的人员进行作业。相比于传统的测量技术，地面三维激光扫描技术在测量的过程中，一定程度上能够减轻测量人员的工作量，从而提高了测量的工作效率。地面三维激光扫描技术在测量道路高程的过程中，首先需要根据云数据技术，对坐标系进行科学合理的转换，然后根据测量的实际需求，通过点云数据对特征点进行获取，从而形成三维坐标，并且在对数据点进行获取的过程中，需要注意间隔一定的距离，对数据点获取结束之后，应用软件对其进行处理，最终完成道路高程的测量与绘制。

3.4 其他应用

因地面三维激光扫描技术精准度较高，所以，在对文物进行保护的工作过程中，就广泛应用地面三维激光扫描技术，在对文物进行扫描的过程中，可以对文物进行零接触，并快速进行扫描，不仅对文物进行保护，还能够提高工作效率，并保证扫描结果具有较高精度，进而直观的将文物通过三维模型进行展现。

4 结束语

通过上述文章，我们可以知道地面三维激光扫描技术不仅扩大工程测量的范围，还能提高其测量的精准度。在对文物进行保护和工程测量过程中，地面三维激光技术都得到了非常广泛的应用。要想充分发挥出地面三维激光扫描技术的优势，相关人员就要不断加大对其资金投入的重视度，加大对其资金投入的重视度，工程测量人员的工作才能得到简化，工程测量相关数据的测量质量和精准度才能得到提升。

参考文献

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