激光雷达测绘技术概念及其在工程中的应用

　　在目前的工程中，很多领域都应用到了激光雷达测绘技术，并且取得的成果也是非常可观的，为此下面文章就首先分析了激光雷达测绘技术相关概念，并对其原理或者种类进行简单介绍，并且同时也探究了这类测绘技术在工程测绘中的具体应用，进而也促进了激光雷达测绘技术能够得到更好的应用推广。

　　关键词：工程测绘,激发雷达测绘技术,应用

　　近些年来，我国工程建筑、国防、航空等事业取得了巨大的突破，这些领域的工程项目对测绘精度的要求普遍较高，过去的测绘技术应无法跟上时代发展，于是人们开始探索更加先进的测绘技术，激光雷达测绘技术就是其中的典型代表，其优势在于高测绘效率和精确性，探究激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用对于我国工程测绘行业的发展具有十分重要的意义。

　　1激光雷达测绘技术概述

　　1.1激光雷达测绘技术的概念

　　激发雷达测绘技术即是指将电磁波信号发射向被测地点，对反射回来的信号进行接收，将其与原信号进行对比分析，以此掌握被测目标的位置、高度、距离以及运动状态等信息，从而达到对被测目标进行跟踪或是勘测的目标。和传统测绘技术相比，激光雷达测绘技术可以同时获得被测目标的三维空间坐标，将其和计算机技术综合应用可以即时构建其数字模型系，大幅度提升工程测绘的效率、精确度。同时，激光雷达测绘技术还可以和虚拟现实技术进行结合应用，用于自然灾害的监测和防控。此外，激光雷达测绘技术在工程建设、交通管理以及城市规划等领域也有所涉及，可见其应用范围十分广泛。

　　1.2激光雷达测绘技术的工作原理分析

　　激光雷达测绘技术在应用的过程中是通过传感器发射出高速传播的激光束，之后利用接收器对地面或是物体反射后的信号进行收集，转化为电信号，同时记录光束发射到接收之间的时间间隔，代入到公式R=c(光速)t(时间)/2中，就可以对激光器距离地面的垂直长度进行明确。使用扫描仪向地表持续发射激光波束，并接收地表发射回来的激光束，结合飞行器飞行的方向对激光发射束的具体位置和形态进行记录，最后通过一定的计算获得具体空间位置。

　　1.3激光雷达测绘技术的具体分类

　　一般情况下，可以将激光雷达测绘技术具体分成两类，分别是地面三维激光扫描技术和机载雷达扫描技术。地面三维激光扫描技术需要使用到的工具包括扫描仪、数码相机以及定位系统，具体工程程序为对被测物体进行的扫描拍摄，之后利用三维数字系统对获得的影像资料和相关数据进行加工处理。机载雷达扫描技术需要使用的工具主要包括高精度激光仪器、定位设备以及数码相机，其优势在于可以进行同步测量，支持远距离测量。

　　2激光雷达测绘技术在工程测绘中的具体应用分析

　　2.1激光雷达测绘技术在基础测绘中的应用

　　工程基础测绘即是对测绘对象的基本信息进行全面完整的采集整理，这一阶段工作的主要内容包括地图测制、数字影像资料收集等。在工程测绘工作中，数字摄影测量是一项复杂性较高的工作，为了避免出现错误，必须设计完善的测量程序，并结合工程线长实际情况对测量线路进行合理的安排。

　　采用激光雷达测绘技术，可以实现地面三维坐标数字化表示，大幅度提升三维坐标定位的精确性。同时，数字三维坐标方式的应用降低了数字正射影像生产的难度，有效地节省了生产成本。此外，采用激光雷达测绘技术可以强化物体三维信息的直观性，促进基础测绘数据的可靠性，为工程后续工作奠定了坚实的基础。

　　2.2激光雷达测绘技术应用矿山测绘

　　当前阶段，我国社会发展对矿产资源的需求量持续提升，矿山的大规模开发对当地的自然环境造成了严重的破坏，同时也加重了资源枯竭问题，因此在构件数字矿山的过程中，如何实现其可持续发展将是需要重点考虑的一个方面。

　　为了实现生态环境保护和数字矿山构建的完美融合，应该将激光雷达测绘技术引入其中，对矿山所在地区的地面信息数据进行全面高效的采集，以此为依据构建三维虚拟地面模型，选择最合适的区域，重建建筑物的数字模型。通过具体应用实践来看，激光雷达测绘技术在数字矿山构建中的应用可以强化矿山信息的可靠性，提高矿山经济状况以及生态环境评价的科学性和真实性，为自然灾害的防控提供翔实可靠的依据。

　　2.3激光雷达技术应用于森林业

　　目前，林业产业已经成为我国经济的重要组成部分之一，原因之一就是为了顺应生态环境保护和资源可持续发展的要求。在林业发展的过程中，林业调查工作是十分重要的一个环节，这项工作的精确度和详细度要求都出现了大幅度的提高，将激光雷达测绘技术应用到该领域，可以对森林覆盖区域的地形进行准确的测绘，同时记录森林树木的高度值等数据，为树木相关信息的计算掌握提供科学依据。

　　2.4激光雷达测绘技术应用于电力传输管道和管道线路测绘

　　在电力传输和管道线路测绘工作中，常用的激光雷达测绘技术为机载雷达扫描技术，由于激光雷达系统处于空中，如此就可以最大限度地突破不利地理环境因素的影响。在具体应用的过程中，直升机只需沿着电力传输与管道传输的走廊从头至尾飞行就可以完成测绘工作，操作相对简单。同时，还可以根据测绘工作的实际需要对直升机飞行的高度和速度进行适当的调整，以此获得更加高质量的测绘数据。此外，在具体测绘工作中，还可以在激光雷达应用平台上设置录像机和数字相机等设备，在测绘的同时对电力传输线路进行检查维护，实现了两项工作的完美结合。

　　2.5激光雷达测绘技术应用于数字城市建设

　　在信息时代的大背景下，数字城市已经成为城市现代化建设的新目标，在具体实施的过程中，空间信息的确定至关重要，它是数字城市平台建设和框架构建不可缺少的信息数据，传统的测绘技术获得的数据信息很难满足数字城市建设对数据精度的要求。在这样的情况下，可以将激光雷达的垂技术应用到该领域，不仅可以获得数字城市构建必需的空间信息，同时还可以提供高分辨率和高精确度的数字正射影像。

　　在数字城市建设的过程中，需要构建一个覆盖整个城市的虚拟化管理平台，城市三维模型则是该平台的基础，为了实现对城市的完美再现，城市三维模型必须具备真实、高精度以及可测量等特征，传统的测绘技术很容易受到外部环境因素的影响，导致空间信息的精确度出现问题。而激光雷达测绘技术则是通过激光对建筑物进行多方位扫描，不仅效率高，精度也能够得到保障。将激光雷达测绘技术和相关软件综合应用可以对云数据进行模型构件映射，以此实现城市三维模型的快速构建。

　　结语

　　综上所述，相较于传统测绘技术，激光雷达测绘技术具有高效率、高精确度以及应用范围广等多方面的优势。本文简要阐述了激光雷达测绘技术的具体工作原理，在此基础上从基础测绘、矿山测绘、森林调查、数字城市建设以及管道线路测绘等方面对该技术的具体应用进行了分析，希望可以为技术的推广应用提供一定的帮助。

　　参考文献：

　　[1]林扬波.高精度机载激光雷达技术在埃塞俄比亚铁路测绘中的应用[J].铁道建筑技术，2016(1)：85-89.

　　[2]查立.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用分析[J].城市道桥与防洪，2015(11)：209-211，25-26.

　　[3]熊奇，李朝辉.探析工程测绘中激光雷达测绘技术的应用[J].科技展望，2015，25(10)：47.

　　[4]王晶，马思明.地形测绘激光成像雷达技术研究[J].黑龙江科技信息，2013(21)：18.

　　[5]周瑜.合成孔径激光雷达测绘技术及其发展研究[A].上海市红外与遥感学会、上海光学精密机械研究所.2010：4.

　　推荐期刊：铁道建筑作为铁道专业技术刊物，刊发的文章报道的是铁路工程专业领域的科研成果及国内外科技信息。跟踪世界铁道建筑的最新发展动态。