地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用研究
蒋世明
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蒋世明,. 地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用研究[J]. 光电子进展,2021.5. DOI:10.12721/ccn.2021.160094.
摘要:
随着中国测绘技术的发展,地面三维激光扫描技术逐渐应用于工程建设领域,为工程建设提供数据服务。对于工程测量,应用地面三维激光扫描技术可以快速获取大量的表面三维信息、节省人力、提高测绘效率,并获得强大的应用优势。本文以三维激光扫描技术为核心,结合该技术的具体应用原理和测量步骤,探讨工程测量技术的应用优势和应用前景,为工程测量技术人员提供参考资料。
关键词: 地面三维激光扫描技术工程测量应用
DOI:10.12721/ccn.2021.160094
基金资助:

引言

近年来,随着中国社会经济的飞速发展,中国的建设项目越来越多,工程研究是保证建设项目正常进行的前提。传统的工程研究必须花费大量的时间、人力和物力,无法保证测量的准确性。地面三维激光扫描技术具有效率高、精度高的优点,应用于工程测量可以大大提高工程测量的精度。

三维激光扫描技术具有一定的系统特性,整个操作过程相对复杂。在实际工作的整个阶段,必须首先扫描并放置最终结果,然后应根据特定的工作过程进行测量,并记录和扩展最终数据,计算最终结果并将其上载到系统后,扫描操作完成。在实际的扫描阶段,根据空间的不同,三维激光扫描技术可以分为地面激光扫描技术和航空激光扫描技术,与西方国家广泛使用的扫描技术相比,它在中国并未得到广泛使用,主要用于考古和工程建设,国外应用更为广泛。地面激光扫描技术在实际操作的所有阶段都得到了更广泛的应用,该技术的整体操作方便高效。首先,执行全自动高精度扫描,然后构建标准化且合理的三维坐标以可视化三维真实场景并显示出来。

即便如此,地面三维激光扫描技术在工程测量领域依然很受欢迎。对于影响该技术的各种因素就需要采取必要的预防措施,发挥其优点,规避其短处,从应用的角度出发对技术进行完善,提高其应用价值。

二.三维激光扫描技术的优缺点

(一)技术优点

首先,地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用具有很高的准确性,设备会自动运行并可以自行读取,计算工作必须按照程序进行,具有自动校正功能。

其次,地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用可扫描更广泛的信息,快速获取大量数据信息,并将其传输到后台系统以自动处理数据信息以处理维虚拟模型。

第三,将地面三维激光扫描技术应用于工程测量可以提高数据信息处理的质量和效率。使用地面三维激光扫描技术,它可以存储大量信息,并在处理后出现任何问题时将其显示出来。如果操作人员发现问题,该技术可以及时检查并采取适当措施予以解决。另外这种具有强大的数据处理能力,在对收集到的数据信息进行收集,分类和分析后,在虚拟空间中建立了三维模型,并直观地显示了工程调查的结果。

(二)技术缺点

作为一种新的测量技术,地面三维激光扫描技术虽然具有优势,但在某些应用中会发现一些缺陷,换句话说,使用不当会影响测量的有效性。与现有的测量技术相比,该技术易于使用,测量结果的准确性较高,但是,所需资金量相对较大,因为需要在测量期间运行该软件并使用技术先进的设备,并且,地面三维激光扫描技术在某种程度上取决于软件,地面三维激光扫描软件必须执行许多技术功能。 如果软件存在问题,则很难顺利执行工程测量任务。

在工程勘察中,地面三维激光扫描技术的应用主要涉及数据收集和数据处理。其中,数据收集主要涉及测量和扫描。在测量过程中,不仅要考虑平面数据,还要考虑地面标高数据。由于不同项目的测量环境差异很大,因此大型项目需要扫描多个站点才能完全覆盖研究对象,因此在扫描过程中应特别注意缝合线。为了保证每个站点的数据扫描都能顺利连接,采用数据拼接的方法设置目标的数量,获取目标的数据和空间位置,然后实现多拼接,可以使用站点扫描图。同时,不同的工程测量精度要求也不同。在进行地面三维激光扫描之前,有必要满足工程标准,以确保清晰的扫描精度,以免发生二次扫描事件。

三.工程应用

(一)测量与绘制地形图应用

由于某些区域的地形特征复杂,如果实际绘制地形图并执行后续数据测量步骤,则无法使用常规方法进行测量,因此在这种情况下,有必要应用地面三维激光扫描技术,特别是在对某些悬崖的特定区域执行实际测量。为了完成最终的地形图,重要的是要使用此技术,以确保在实际测量的所有阶段中,相关操作员正确借用了云数据技术,以获取测量区域的特定地形特性同时对最终结果展开多方面的处理,由此完成最终的测量工作。

(二)测量区域土方量的计算应用

在过去进行的工程勘测的各个阶段测量土方量时,工人可以操作诸如水准仪之类的设备来完成测量,构建三维坐标并计算通过与TIN接触而获得的数据,但是这种测量方法会对测量结果产生不利影响。例如,在实际野外作业的整个阶段中,外部地形都会存在一定的风险,因此相关人员在获取地形点时需要更深入地研究其他领域,导致操作人员面临着繁重的工作量,这也影响了最终数据的准确性。在实际土方工程的所有阶段中,可以在某些情况下适当使用地面三维激光扫描技术。通过提高整体运营效率并合理分配操作员的工作量,使得最终数据结果变得更加准确。

(三)道路高程的测量应用

在实际测量的整个阶段中同时测量需要道路,而在实际操作的整个阶段中最重要的是测量道路的横截面。以往在进行测量的整个阶段中,操作人员一般通过水准仪来进行测量,所以这也加大了操作人员的工作负担,同时,在合并数据和执行计算时需要应用更多的人力资源。与传统的测量技术相比,三维激光扫描技术可以通过在测量过程中实质上分配工人的工作量来提高整体工作效率。在实际道路测量的整个阶段中,首先需要根据云数据库进行数据整合,其次需要根据具体情况合理切换相应的坐标系,然后选择相应的特征。应用软件在完成项目工作后,确保在设置三维坐标并同时根据特定的测量标准点同时获取数据点的整个步骤中,每个数据点在整体后适当地隔开,从而设置三维坐标开始进行必要的处理,以确保最终成功绘制图纸。

结论

综上所述可以分析得到,地面三维激光扫描技术是基于数据信息来获取三维空间中的数据,并且因为信息的准确性很高,因此工程研究具有很高的准确性。 地面三维激光扫描技术已在工程领域广泛使用,它弥补了传统测量技术在应用中的一些问题。 但是该技术的应用需要计算机软件的支持,并且在满足项目的实际需求方面存在问题。 因此,为了使该技术有效地起作用,必须积极地开发和改进该技术,增强数据分析地能力,熟练掌握该技术的操作技能。

参考文献

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