激光雷達測繪技術(shù)的應(yīng)用竟有如此強大

發(fā)布日期：2019-03-21 22:10 瀏覽量：8400

激光雷達測繪技術(shù)是激光技術(shù)與雷達技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，這種組合型測繪技術(shù)是近年來廣泛推行的高效測繪方法，其工作原理和微波類型的雷達比較相近，都是采用傳感器發(fā)射探測光束傳播后，由接收器反射成為電信號，在將激光束發(fā)射的時間和接收時間進行記錄，通過電磁波承載信號進行互相傳遞，進而對于測量目標(biāo)描述具體位置和具體形態(tài)。

在激光雷達的實際測量過程中能夠非常精準(zhǔn)的檢測到測量目標(biāo)的方位、距離、高度、形態(tài)等數(shù)據(jù)信息，誤差很小，同時再結(jié)合GPS和INS技術(shù)共同發(fā)揮作用，完善測繪工作。

（1）激光雷達測繪技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)測繪

基礎(chǔ)測繪主要是實現(xiàn)工程測繪過程中的基本要求和基本目的，通常情況下，工程測繪主要是搜集和整理被測物體的基本信息。

對于測繪工程，數(shù)字?jǐn)z影和測量有著較為繁瑣的工作，因此，為了保證測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和正式性，工作人員必須嚴(yán)格的按照測繪的規(guī)定方法，通過收集到的三維數(shù)據(jù)合成數(shù)字影像并對其進行分析。

機載激光雷達技術(shù)給出地面三維坐標(biāo)，高精度影像微分糾正的要求就得以實現(xiàn)，可更加容易地生產(chǎn)數(shù)字正射影像，生產(chǎn)成本得到有效降低，可擴大生產(chǎn)規(guī)模。同時，激光點云數(shù)據(jù)具有較高的精度，可以將物體、植被等三維信息直觀地反映出來，借助這些信息，判讀和測量的精確性得到有效提升。

（2）激光雷達測繪技術(shù)應(yīng)用精密工程的測量

精密工程的測量內(nèi)容主要是采集測量目標(biāo)，對相應(yīng)的三維坐標(biāo)信息或者三維物體模型等進行搜集，在諸多行業(yè)領(lǐng)域中都需要開展這些工作。

比如沉降測量、電力選線、文物考古等。要實現(xiàn)這些目的，非常有效的方法就是地面激光雷達和機載激光雷達。借助于數(shù)碼相片，可以有效獲取紋理信息，并且疊加構(gòu)筑物模型，從而構(gòu)建三維模型，這樣可以更好地規(guī)劃分析景觀，做出更加科學(xué)的規(guī)劃和決策。

在鐵路設(shè)計過程中，運用激光雷達技術(shù)就可以全面的獲取整個鐵路工程線路的信息，以及公共區(qū)域的地形要素勘測，能夠精準(zhǔn)的測繪處各個地段之間的數(shù)值和距離大小，幫助后期作業(yè)落實高程模型，這樣可以更好地設(shè)計鐵路路線，施工方案也更加完善。

在設(shè)計電力選線的過程，也可以借助激光雷達數(shù)據(jù)全面了解線路布局，在維護搶修的過程中能夠根據(jù)激光雷達的數(shù)據(jù)點結(jié)合地面裸露的高程，計算任意線路和地面的距離，特別是在樹木密集區(qū)，激光雷達的測繪效果更加精準(zhǔn)，使維護搶修工作能更加便利。

激光雷達測繪技術(shù)相較其他的傳統(tǒng)測繪方法，更加靈活多變，能實時的監(jiān)測現(xiàn)場情況，有效測量目標(biāo)的區(qū)域范圍和三維立體參數(shù)，使工程的開展能夠減少不必要的失誤。

（3）激光雷達測繪技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字礦山勘測

近些年來，我國礦業(yè)和礦業(yè)城市在發(fā)展過程中遇到了諸多困難，并且礦山的環(huán)境問題和資源枯竭問題日益嚴(yán)重，在一定程度上限制了礦山系統(tǒng)的功能。

為了實現(xiàn)我國資源的可持續(xù)發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境的綠色平衡，建設(shè)節(jié)約型經(jīng)濟社會，激光雷達技術(shù)在礦山工程中的測繪應(yīng)用必不可少。

通過激光雷達測繪技術(shù)能夠全面的對礦山進行勘測，迅速并準(zhǔn)確的提取礦山周圍地區(qū)的地形地貌，構(gòu)成地面模型來幫助開采工程能更好地規(guī)劃開采區(qū)域，使數(shù)字礦山工程在開展中合理的考慮地形特征和資源的分布情況，保護生態(tài)的平衡，減少資源浪費。

并且激光雷達測繪過程中還能對開采工作遇到的意外情況進行規(guī)避，例如地質(zhì)脆弱的易崩塌地區(qū)、滑坡泥石流等易沉陷區(qū)域，這些地質(zhì)隱患問題在開采過程中都能合理避免，減少人員和建筑物的損害，使礦山經(jīng)營和開采工作能夠順利展開。

（4）激光雷達測繪技術(shù)應(yīng)用在電力傳輸與管道布圖

對于傳輸線路的測量，可以借助直升機平臺上工作的機載激光雷達系統(tǒng)來實現(xiàn)。直升機可以沿著電力線或者管道傳輸?shù)淖呃蕊w行，相較于固定翼飛機，可有效節(jié)約成本，并且可以結(jié)合具體情況，隨時調(diào)整直升機的高度和速度，獲得的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

如果將其他設(shè)備應(yīng)用到激光雷達應(yīng)用平臺中，如錄像機、數(shù)字相機等，不僅可以實現(xiàn)激光雷達測量，也可以同步開展線路檢查及制圖。

（5）森林工業(yè)領(lǐng)域的激光雷達測繪技術(shù)應(yīng)用

森林工業(yè)的發(fā)展由于自身的規(guī)模極廣、數(shù)據(jù)量偏大的特點而難以精準(zhǔn)的進行規(guī)劃工作，往往需要很長時間的測繪和調(diào)查準(zhǔn)備，為工程的及時開展帶來不便因素。在現(xiàn)代社會強調(diào)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護的要求下，需要更加精準(zhǔn)的勘測森林工業(yè)的發(fā)展區(qū)域和土地資源的分布情況，如果采用衛(wèi)星成像等傳統(tǒng)的測繪技術(shù)則無法獲取這么精準(zhǔn)的地形數(shù)據(jù)、植被結(jié)構(gòu)以及野生動物棲息特性。

使用新型的激光雷達復(fù)合技術(shù)，可以準(zhǔn)確的測量森林中各地區(qū)的樹木的疏密程度，分析植被的覆蓋率和覆蓋面積，精準(zhǔn)的繪制樹冠以下被遮擋的地表情況和大范圍的地形結(jié)構(gòu)，使測繪人員能夠根據(jù)準(zhǔn)確的高程數(shù)據(jù)制定最佳路線和最佳施工區(qū)域，大大節(jié)省了測繪制圖的人力物力，加快工程的開展進度。

縱覽上文，激光雷達測繪技術(shù)具有一系列的突出優(yōu)勢，將其應(yīng)用到工程測繪中，可以顯著提升測繪質(zhì)量和測繪效率，得到更加精確的數(shù)據(jù)，推動我國工程測繪行業(yè)的發(fā)展。

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