LIDAR測繪技術在工程測繪中的應用分析

　　自從改革開放以來，我國社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的時代背景下，建筑業(yè)、測繪業(yè)都迎來了發(fā)展的新機遇，呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。在這種條件下，傳統(tǒng)的工程測繪技術因為本身存在的局限性、工程量大、影響因素多的特點逐漸無法滿足當今工程的施工建設需要，取而代之的便是以LIDAR繪技術為主的新方式。LIDAR測繪技術作為一種新的勘測技術方式，它在建筑工程、市政規(guī)劃、道路設計等多個領域被廣泛的應用，且取得了一定的工作成績。

　　一、LIDAR繪技術概述

　　近年來，我國社會經(jīng)濟進一步發(fā)展、人民生活水平不斷提升的同時，對于各種物質基礎和生活資料也提出了新要求。地形測繪作為工程建設、城市規(guī)劃、科研管理工作中不可缺少的一部分，它在人類日常生活和生產中發(fā)揮著重要的地位。尤其是在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，整個地形測繪工作深受著業(yè)內人士的關注。在這種社會背景下，地質結構的應用更是發(fā)生了翻天覆地的變化，這就為LIDAR測繪技術的應用打下堅實的理論基礎。

　　1、LIDAR測繪技術概念

　　LIDAR是基于激光雷達技術的基礎上形成的一種新技術，也被人們廣泛的稱之為航空激光掃描探測技術，是一種安裝在飛機上的機載激光探測設備與測距系統(tǒng)，可以準確的測量出地面物體的三維坐標。LIDAR技術在目前的應用中主要是主動進行的，是針對地面、地形進行觀測的一種測量體系，它最早出現(xiàn)于本世紀初期，是集激光測距技術、慣性測量單元、GPS定位技術和激光雷測繪技術為一體的現(xiàn)代化技術領域，該技術的應用使得實時信息獲取和控制方面取得了重大突破，為高時空分辨率在地球空間信息資源中的應用提供了全新的理論技術和指導依據(jù)。

　　2、LIDAR測繪技術的應用優(yōu)勢

　　LIDAR測繪技術在應用中具備著自動化程度高、不受天氣影響以及數(shù)據(jù)生產周期短、精確度高的優(yōu)勢。它在應用中主要是利用傳感器發(fā)滲出激光脈沖信號，這種信號能夠傳統(tǒng)樹林遮擋直接的獲取地表的地形數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過有關軟件進行加工處理之后生成正射影像圖，這些影像圖具備著傳統(tǒng)攝像測量以及地面常規(guī)測量技術所無法替代的優(yōu)越性，因此而引發(fā)了業(yè)內工作人士濃厚的研究興趣。LIDAR測繪技術在目前的社會發(fā)展中越來越商業(yè)化，已成為航圖測繪、地圖繪制等工作中最為常見的技術方法之一。

　　但是就LIDAR技術的應用進行分析，由于它在我國的應用僅僅只有十多年的歷史，整個應用可謂是剛剛起步，這就使得整個工作中存在的問題較為突出，是當今測繪領域工作中研究的難點之一，當然因為它有著上述諸多的優(yōu)勢，也是當今工作人員研究的熱點。截至目前，LIDAR測繪技術已經(jīng)廣泛的應用在各種地形測繪、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃、施工放樣等多個領域之中，且具備著廣闊的發(fā)展前景和應用需求，甚至可能成為測繪行業(yè)發(fā)展的技術性革命。

　　二、LIDAR測繪技術在工程領域中的應用分析

　　近些年來，人類社會發(fā)展可謂是日新月異，人民生活水平更是不斷提升，這不僅使得人們對物質生活資料提出了更高層次的要求，同時更是對精神物資提出了新的看法。在這種時代背景下，人們越來越深入的追求各種客觀事物和物質的本質規(guī)律，LIDAR測繪技術作為當今最為突出的現(xiàn)代化測繪方式之一，它在當今工程領域中的而應用不斷深入，在事物跟蹤和控制方面發(fā)揮著重要的意義。同時計算機技術、信息技術、遙感技術和微電子技術的發(fā)展給LIDAR技術的應用打下了堅實的基礎，也為其工作開展奠定了理論基礎。在目前的應用當中，其主要應用在以下幾方面：

　　1、基礎測繪工作

　　所謂的基礎測繪主要指的是對工程項目施工場地進行的測繪工作，其工作目的在于實現(xiàn)工程項目的基本要求和主要施工目的。通常來說，工程測繪是一種對有關測量物體的基本信息進行搜集和整理的，因此在這一工作階段應當是以數(shù)字影像為主要技術要求進行的。但是在工作中，因為數(shù)字影像本身存在著工作力度繁瑣、施工內容復雜的特點，為此在工程項目中我們有必要針對其基本工作線路和施工技術要求來提前設置合理的程序和控制策略。經(jīng)過多年的工作實踐總結得出，在基礎測繪工作中采用LIDAR測繪技術可以有效的緩解傳統(tǒng)測繪技術所帶來的工作壓力，提高工作效率和工作進度。這種技術在應用中是通過三維坐標的方式來實現(xiàn)對地面坐標的三維立體控制，從而達到精確坐標的要求。但是，就機載LIDAR技術進行分析，它在應用中能夠準確的判斷出測量物體所在的部位，提高測量系統(tǒng)的工作效率。

　　2、精密工程的測量

　　在目前的測繪工程項目中，很多的精密工程測量都是一個復雜、系統(tǒng)的工作模式，它設計到多方面的內容，如測量目標、三維立體坐標、三維物體模型等，因此整個測量工作的開展也是極為復雜和繁瑣的，包含了多種不同的工作流程，如水文地質測量、沉降觀測、電力選線、變形控制等。地面LIDAR和機載LIDAR就是解決這類問題的有效方法。利用數(shù)碼相片獲得紋理信息，并與構筑物模型實現(xiàn)疊加，以構建三維模型，可有效實現(xiàn)對景觀的規(guī)劃分析、物體保護、形變測量、規(guī)劃決策等。例如LIDAR技術在鐵路設計、公路設計中提供的高精度地面高程模型，可便于線路的設計與施工方法精確計算。在電力線路設計過程中，利用LIDAR技術的成果數(shù)據(jù)可以對整個線路有所了解，包括公共區(qū)域內的地物、地形等要素；在電路線維護或搶修時，根據(jù)電力線路中的LIDAR數(shù)據(jù)點，以及對應地面裸露點的高程，計算出任意位置線路距離地面的高度，方便維護與搶修；另外，在樹木的密集區(qū)內，也可利用LIDAR估算出需要砍伐樹木的面積與木材量。

　　3、數(shù)字礦山的構建

　　數(shù)字礦山的建立既滿足環(huán)境友好型、經(jīng)濟節(jié)約型社會需要。也對促進礦山可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。近年來，我國礦業(yè)及礦業(yè)城市遇到了生存與發(fā)展的困境，而礦山生態(tài)環(huán)境、資源枯竭等問題嚴重，礦山系統(tǒng)內的功能受到局限，礦山的人力、物力、財力都有所影響。若想解決這些問題，必須加強對數(shù)字礦山的重視。

　　4、電力傳輸與管道布圖

　　在直升機平臺上工作的LIDAR系統(tǒng)，最適用于測量傳輸線路。由于直升機可以沿著電力線或者管道傳輸?shù)淖呃蕊w行，比固定翼飛機節(jié)約成本，并且直升機可以隨時根據(jù)需要調整高度和速度，以獲得更為精準的數(shù)據(jù)。如果在LIDAR應用平臺中同時使用錄像機、數(shù)字相機及其他傳感設備，既可實現(xiàn)LIDAR測量，也可同步進行線路檢查及制圖工作。

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