三维激光扫描技术在工程测量中的应用

时间：2024-04-25

孙中文

大连大水规划设计有限公司辽宁大连 116000

在工程测量中，三维激光扫描技术是一项十分常见的技术，在地图测绘或者道路测量又或者是三维建模中等等方面都有了较为良好的应用效果。通过使用三维激光扫描技术，有效提高了工程测量的准确精准度，在伴随着技术的不断发展和创新，三维激光扫描技术更是趋向成熟，它在工程测量的项目中前景十分可观。

1 三维激光扫描技术的相关概述

何为三维激光扫描技术，简单来说，能够通过它有效完成测距扫描工作，并在整个扫描过程中，能够依据激光扫描出的相对应的数据信息展开反复的收集以及处理工作，从而进一步对目标物体进行信息的准确反馈。通过使用三维激光扫描技术，能够较好的对目标进行一定范围的扫描工作，快速达到精准数据的测量，切实还原三维的场景，而且工作的速度快且质量高。应用该技术更多是通过较为准确的定位以及进行相应的计算和测量等多种形式来达到测量目标的实现，除此之外，还需要相关的操作人员能够将得到的相关信息进行准确的传达和测试，以此确保定位的完成性。在当前的发展阶段，我们所遇到的三维激光扫描技术方法主要包括有地面激光扫描技以及空中激光扫描技术，与此同时，激光扫描技术在各个行业都可以得到相应的使用，譬如交通领域又或者医学领域、军事领域等等，在我国的工程项目的测量中，三维激光扫描技术是必不可少的重要技术，而且应用起来简单准确，且成本也低，能够有效实现全自动、高精度的测量和扫描工作，应用价值以及使用潜力都是极高。

2 三维激光扫描技术在工程测量中的有关应用

2.1 测绘地形图的应用

进行测绘时，如果所面对的地区地质条件较为恶劣，那么再使用曾经的测绘技术很难使得工作可以达标完成，甚至可能造成测绘工作的难以进行，因此这时候可以用到三维激光扫描技术，遇到那些复杂的地形又或者是较为特殊的地形，都能够在不用接触的情况下有效完成对地形地貌的测绘工作。通过远距离激光测距的方法能够全面准确实现对当地的精准测量，并可以通过有关的工艺流程将相应的地域信息进行有效的处理，然后将该地所包括有的地形特征或地貌地物等进行相应的提取，确保最后的地形图的绘制的准确度。

在利用地面三维激光扫描技术进行提取时，需要将所获得的目标测量点所对应的数据信息通过计算机的有相应软件进行分析以及处理，将那些重复以及无用的信息删除掉，选用具有代表性的数据，譬如是房屋仰角点又或者是电线杆中心点等。然后按照相关的技术标准以及编辑流程将数据点等比例放大，然后进行地形图的有效绘制。绘制的过程当中，需要注意到等高线的生成处理方式，确保等高线生成的有效性。云数据中植被等非地貌的无用数据也要去掉，通过使用平均面迭代法进行数据的有效筛选和相应处理。然后利用剩余的点云数据展开相关计算，以此得到平均面。基于此，将那些偏远的数据去掉，进行六次迭代，确保最后获得的当地地形地貌数据的准确性。

在通过反复的筛选以及数据剔除，所得到的点位分布较为松散，密度较大且不均匀。面对这种状况还要进行相应的自动点抽稀处理，并且进行不规则三角网的构成，确保所绘制成的等高线的精度以及质量。在完成以上环节后，还需要将最后的成图工作编辑完成。因为当等高线生成后，相应的地貌点云数据会存在部分缺少的状况，使得最后的成图效果和实际的地貌条件出现较大程度的不符，尤其当等高线的整体上出现曲折以及不自然的问题后，进行图像的编辑工作是十分有必要的，将地形图存在的其他地物和等高线相联系到一起，并展开相应的叠加，然后在将其与实际照片展开相应的对比以及分析，利用人工编辑的方式对图像中所存在的缺陷问题处进行相应的调整以及补充，在完成之后将其生成三维图像，进行整体出图。

2.2 三维模型的构建

在文物保护工作中，三维激光扫描是其中重要的技术应用之一，它可以在不接触文物的情况下，对其进行扫描，获得其点云数据，从而按照相应的技术理论进行高精度的三维模型构建，确保所还原出的文物细节特征等都可以详细展现出来，并且还能做到不对文物的损坏，实现无损检测文物的技术要求。在进行文物检测的过程当中，需要将点云数据进行高效的分析和处理，保证所建立的三维模型科学且准确。所建立的三维模型主要含有两种方式，其一便是我们常见的三角网模型，它主要是依据精度的要求将点云密度进行相应的处理。除此之外，还需要在建模的时候，将文物还原所需要的有关纹理数据进行周全的考虑，确保工作的高质高量完成；其二便是通过3DMax构建出模型，通过对相对应的规则形体展开剖面的三维激光扫描，得到精准度较高的三维模型，并通过相对应的匹配或是缩放，对模型纹理进行较为合理的调整，确保最后三维模型的美观性以及真实性。