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地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

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殷景森

【摘要】科学技术的不断进步发展，促进了各个行业技术的创新，不断推动我国社会经济的发展与进步，地面三维激光扫描技术作为现代高新技术，对于提高测量效率具有重要的影响。本文首先分析了三维激光扫描技术的概述，其次分析了三维激光扫描技术的有点以及缺点，最后分析了三维激光扫描技术在工程测量中的应用。

【关键词】地面三维激光扫描仪；扫描仪技术；工程测量

目前，我国经济的快速发展，带动了工程技术的创新与发展，国家对于工程项目的关注度也随之提升，相关的工程测量技术以及测量方法都取得了显著的成果，不仅提高工程的施工效率，还一定程度上对工程的施工质量产生了影响。地面三维激光扫描技术具有一定的独特性，且测量的数据准确度较高，由此被广泛的应用在各个工程测量中。因此，对于地面三维激光扫描仪在工程测量中的应用分析势在必行。

一、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。

三维激光扫描技术具有一定的系统性，扫描流程具有一定的复杂性，在进行扫描的过程中，首先需要进行扫描定位，然后进行具体的测量，并对测量结果进行记录，最后进行计算，并将计算结果进行上传，进而完成整个扫描过程。与此同时，在进行扫描的过程中，根据空间的不同，可以将三维激光扫描技术分为两种，第一种为地面激光扫描技术，另一种为空中激光扫描技术。相比于国外三维激光扫描技术的应用，国内的应用领域较少，主要应用在考古以及工程建设的方面，而国外应用领域则较为广泛[1]。

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，首先借助水平与垂直的全自动高精度进行扫描，然后在进行科学的计算方法，进而确定出精准的三维坐标，直观的展现出三维模拟场景。

二、三维激光扫描技术优点以及缺点

（一）优点

1、误差小

相比于传统的工程测量方法，地面三维激光扫描技术精准度更高，传统的工程测量方法，在进行测量的过程中，难免会产生一些人为的误差，对最终的整体效果产生一定的影响。然而地面三维激光技术在测量的过程中，测量仪器对准测量区域之后，仪器就会自动对数据进行读取，并对数据根据科学公式进行计算，避免因人为计算而产生的误差情况，与此同时，三维激光扫描技术还可以对测量的数据进行自动校正，确保最终的结果准确性，因此，相比于传统的测量方法，地面三维激光扫描技术精准度较高。

2、扫描区域较广

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，所测的区域更加广阔，而传统测量方法，需要人为进行测量数据点，并且测量的数据点也较少。地面三维激光扫描技术在测量的过程中，还能够借助扫描仪进行扫描，快速对数据点进行获取数据，进而对数据进行分析处理，进而形成三维虚拟模型，直观的将测量区域地形展现出来[2]。

（二）缺点

地面三维扫面技术不仅仅具有优点，同时也具有较为明显的缺点。在进行测量的过程中，地面三维激光扫描技术需要投入较多资金，进而对扫描设备以及软件进行更新，从而使得三维激光扫描技术成本较高，传统的测量技术则不具备此缺点。另外，地面三维激光扫描技术对测量软件有较高的依赖性，大部分的操作过程都需要借助软件来完成，如果在测量的过程中，软件出现问题，则会对最终的测量结果产生影响，并且还会对测量作业无法正常运转。

三、三维激光扫描技术在工程测量中的应用

（一）测量与绘制地形图应用

在地形图进行测量以及绘制的过程中，一些特殊区域很难应用普通的测量方法来进行作业，因而，就需要应用地面三维激光扫描技术，进而对悬崖或断面等特殊区域进行测量以及绘制地形图。在地面三维激光扫描技术进行测量的过程中，需要工作人员以云数据技术为基础，从而对测量区域的地形地貌进行获取，并对测量结果进行加工并处理，从而形成最终的测量地形图[3]。

（二）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。

（三）道路高程的测量应用

工程