地面三維激光掃描技術(shù)在城市測繪中的應(yīng)用

（江蘇省徐州市勘察測繪研究院,江蘇 徐州 221000）

精準(zhǔn)高效的測繪結(jié)果為城市建設(shè)提供了有力支持，為了保證城市建設(shè)工作有序進(jìn)行，相關(guān)政府部門和單位要重視城市地面測繪工作的高效和創(chuàng)新，通過完善技術(shù)，保證工作的有效性。三維激光掃描技術(shù)是目前比較先進(jìn)的測繪技術(shù)，能夠利用實(shí)景復(fù)制技術(shù)幫助工作人員快速了解被測對象信息，建立模擬的三維圖像。幫助測繪人員解決了空間問題，保證測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。

一、地面三維激光掃描工作原理

三維激光掃描技術(shù)共有三種測量方式，即基于相位差、脈沖式、基于三角測試。在地面掃描工作中通常采用的是脈沖式三維激光掃描儀，通過激光測距的方式，獲取被測對象的密集數(shù)據(jù)點(diǎn)，形成激光束獲取信息，相對于傳統(tǒng)的單體測量，以面代點(diǎn)，測量效率更高，精度更準(zhǔn)確，利用時間飄移原理完成城市測距工作。

通過采用地面三維激光掃描儀獲取地面實(shí)體影像信息、激光束與地面水平角和夾角信息、測量儀器與掃描點(diǎn)之間的距離等信息，幫助測繪人員獲取掃描對象的三維坐標(biāo)信息[1]。

二、地面三維激光掃描測技術(shù)在城市測繪中的應(yīng)用方式

（一）采集外業(yè)數(shù)據(jù)

在對城市地面立面進(jìn)行測繪時，無需獲取絕對坐標(biāo)，因此在進(jìn)行采集外業(yè)數(shù)據(jù)時不需要測繪人員設(shè)置靶標(biāo)和控制網(wǎng)。需要專業(yè)的測繪人員正確的使用掃描儀，另一過程個人負(fù)責(zé)在被測面的正前方進(jìn)行拍照，同時還需要測繪人員在進(jìn)行掃描時，觀察掃描結(jié)果選擇合適的站點(diǎn)設(shè)置位置，做好轉(zhuǎn)站的輔助工作，移動支架和掃描器械。

（二）數(shù)據(jù)處理

在城市測繪中，技術(shù)人員通常都會采用Riscan pro 軟件對掃描的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠進(jìn)行前期的數(shù)據(jù)粗處理，修復(fù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的漏洞，進(jìn)行前期數(shù)據(jù)匹配工作。

（三）繪制城市建筑立面圖。

城市建筑里面測繪圖的繪制方式具有多元化，例如，三維立體測量方式，是聽過利用Riscan pro 軟件平臺對模擬的三維立體圖形進(jìn)行點(diǎn)和面的選擇，三維測量通過交互數(shù)據(jù)信息，將準(zhǔn)確的測量結(jié)果作為繪制的依據(jù)，形成立面圖。相關(guān)技術(shù)人員還可以依據(jù)軟件采用平面投影模式對掃描圖像進(jìn)行繪制，將掃描定點(diǎn)通過整合投影的方式形成平面圖像。不管哪種方式都能夠有效的完成測繪工作，其中技術(shù)人員需要注意的是要使用立體測量模式對測繪結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充，保證測繪工作的完整性和合理性。

（四）數(shù)據(jù)信息補(bǔ)測

在測繪過程中會出現(xiàn)被測對象測試結(jié)果中一些棱角、邊的數(shù)據(jù)不完整的現(xiàn)象，如果測繪數(shù)據(jù)不夠完整需要進(jìn)行二次補(bǔ)充。利用量尺、測距儀器、全站儀等進(jìn)行補(bǔ)測工作，如果前期測量數(shù)據(jù)缺失范圍比較大依然要采用三維激光掃描儀進(jìn)行再次測量，保證最終測量數(shù)據(jù)的完整。

三、激光掃描技術(shù)在測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢

傳統(tǒng)的立面測繪工作中通常是由測繪人員利用測距儀器、軟尺進(jìn)行手工測量數(shù)據(jù)，再由測繪人員根據(jù)現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)繪制草圖，由于測量的地勢復(fù)雜，利用原始簡單的測量工具不能夠?qū)?fù)雜地勢進(jìn)行精準(zhǔn)測量，只能夠通過測繪人員進(jìn)行估算和目測。由此可見，傳統(tǒng)的測量方式工作量大，內(nèi)容復(fù)雜，需要的人工量大，測量的數(shù)據(jù)結(jié)果受人為因素和環(huán)境因素影響會出現(xiàn)較大的偏差。而通過采用現(xiàn)代激光掃描技術(shù)能夠不受地勢和周圍情況的影響，對城市環(huán)境、建筑、道路等進(jìn)行全方位的立面測繪，保證測繪工作的高效性和準(zhǔn)確性，獲取更精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)誤差，保證測繪工作的完整[2]。

四、三維激光掃描數(shù)據(jù)能夠多次應(yīng)用

利用三維激光掃描技術(shù)測繪的數(shù)據(jù)具有完整性和精確性，因此可以多次利用于不同工作中。相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員對測量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行后期的收集和處理分析，用于滿足城市發(fā)展不同方面的需求。根據(jù)工作內(nèi)容的不同，制定出具有針對性的數(shù)據(jù)模式，方便城市的建設(shè)和規(guī)劃，促進(jìn)相關(guān)工作高效、有序的展開。三維激光掃描技術(shù)能夠?qū)Τ鞘姓w情況通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)反映出城市道路、湖泊、植物、建筑等的分布情況，這些數(shù)據(jù)可以用于立面圖測繪，電力網(wǎng)和通信網(wǎng)的規(guī)劃以及城市地形圖的繪制。測繪專業(yè)人員還能夠依據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行城市模擬模型的建立，將城市樣貌通過模型還原。

總結(jié)

綜上所述，在我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、科技水平進(jìn)步的同時，三維激光掃描技術(shù)逐漸成熟，滿足城市建設(shè)發(fā)展中對城市地面測繪的需求。測繪的科學(xué)性和權(quán)威性是保證城市建設(shè)合理開展的前提，相關(guān)部門和單位要重視采用三維激光掃描技術(shù)，發(fā)揮其測量優(yōu)勢，減少人為測量的工作量，提升測繪工作效率，保證測繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)和質(zhì)量。在采用三維掃描技術(shù)過程中要重視后期對數(shù)據(jù)處理工作，還有很大的進(jìn)步空間，需要相關(guān)專業(yè)人員潛心研發(fā)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出更多更晚的數(shù)據(jù)處理軟件，保證掃描技術(shù)作用的發(fā)揮。為城市測繪工作提供更好的技術(shù)支持和服務(wù)，保證城市建設(shè)的順利開展，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展，提升人們的生活水平。