LIDAR測繪技術在工程測繪中的(de)應用(yòng)分(fēn)析

　　自從改革開放以來(lái)，我國社會經濟穩步發展的(de)時(shí)代背景下(xià)，建築業、測繪業都迎來(lái)了(le)發展的(de)新機遇，呈現出欣欣向榮的(de)發展态勢。在這(zhè)種條件下(xià)，傳統的(de)工程測繪技術因爲本身存在的(de)局限性、工程量大(dà)、影(yǐng)響因素多(duō)的(de)特點逐漸無法滿足當今工程的(de)施工建設需要，取而代之的(de)便是以LIDAR繪技術爲主的(de)新方式。LIDAR測繪技術作爲一種新的(de)勘測技術方式，它在建築工程、市政規劃、道路設計等多(duō)個(gè)領域被廣泛的(de)應用(yòng)，且取得(de)了(le)一定的(de)工作成績。

　　一、LIDAR繪技術概述

　　近年來(lái)，我國社會經濟進一步發展、人(rén)民生活水(shuǐ)平不斷提升的(de)同時(shí)，對(duì)于各種物(wù)質基礎和(hé)生活資料也(yě)提出了(le)新要求。地形測繪作爲工程建設、城(chéng)市規劃、科研管理(lǐ)工作中不可(kě)缺少的(de)一部分(fēn)，它在人(rén)類日常生活和(hé)生産中發揮著(zhe)重要的(de)地位。尤其是在社會經濟快(kuài)速發展的(de)今天，整個(gè)地形測繪工作深受著(zhe)業内人(rén)士的(de)關注。在這(zhè)種社會背景下(xià)，地質結構的(de)應用(yòng)更是發生了(le)翻天覆地的(de)變化(huà)，這(zhè)就爲LIDAR測繪技術的(de)應用(yòng)打下(xià)堅實的(de)理(lǐ)論基礎。

　　1、LIDAR測繪技術概念

　　LIDAR是基于激光(guāng)雷達技術的(de)基礎上形成的(de)一種新技術，也(yě)被人(rén)們廣泛的(de)稱之爲航空激光(guāng)掃描探測技術，是一種安裝在飛(fēi)機上的(de)機載激光(guāng)探測設備與測距系統，可(kě)以準确的(de)測量出地面物(wù)體的(de)三維坐(zuò)标。LIDAR技術在目前的(de)應用(yòng)中主要是主動進行的(de)，是針對(duì)地面、地形進行觀測的(de)一種測量體系，它最早出現于本世紀初期，是集激光(guāng)測距技術、慣性測量單元、GPS定位技術和(hé)激光(guāng)雷測繪技術爲一體的(de)現代化(huà)技術領域，該技術的(de)應用(yòng)使得(de)實時(shí)信息獲取和(hé)控制方面取得(de)了(le)重大(dà)突破，爲高(gāo)時(shí)空分(fēn)辨率在地球空間信息資源中的(de)應用(yòng)提供了(le)全新的(de)理(lǐ)論技術和(hé)指導依據。

　　2、LIDAR測繪技術的(de)應用(yòng)優勢

　　LIDAR測繪技術在應用(yòng)中具備著(zhe)自動化(huà)程度高(gāo)、不受天氣影(yǐng)響以及數據生産周期短、精确度高(gāo)的(de)優勢。它在應用(yòng)中主要是利用(yòng)傳感器發滲出激光(guāng)脈沖信号，這(zhè)種信号能夠傳統樹林(lín)遮擋直接的(de)獲取地表的(de)地形數據，并且經過有關軟件進行加工處理(lǐ)之後生成正射影(yǐng)像圖，這(zhè)些影(yǐng)像圖具備著(zhe)傳統攝像測量以及地面常規測量技術所無法替代的(de)優越性，因此而引發了(le)業内工作人(rén)士濃厚的(de)研究興趣。LIDAR測繪技術在目前的(de)社會發展中越來(lái)越商業化(huà)，已成爲航圖測繪、地圖繪制等工作中最爲常見的(de)技術方法之一。

　　但是就LIDAR技術的(de)應用(yòng)進行分(fēn)析，由于它在我國的(de)應用(yòng)僅僅隻有十多(duō)年的(de)曆史，整個(gè)應用(yòng)可(kě)謂是剛剛起步，這(zhè)就使得(de)整個(gè)工作中存在的(de)問題較爲突出，是當今測繪領域工作中研究的(de)難點之一，當然因爲它有著(zhe)上述諸多(duō)的(de)優勢，也(yě)是當今工作人(rén)員(yuán)研究的(de)熱(rè)點。截至目前，LIDAR測繪技術已經廣泛的(de)應用(yòng)在各種地形測繪、環境監測、城(chéng)市規劃、施工放樣等多(duō)個(gè)領域之中，且具備著(zhe)廣闊的(de)發展前景和(hé)應用(yòng)需求，甚至可(kě)能成爲測繪行業發展的(de)技術性革命。

　　二、LIDAR測繪技術在工程領域中的(de)應用(yòng)分(fēn)析

　　近些年來(lái)，人(rén)類社會發展可(kě)謂是日新月(yuè)異，人(rén)民生活水(shuǐ)平更是不斷提升，這(zhè)不僅使得(de)人(rén)們對(duì)物(wù)質生活資料提出了(le)更高(gāo)層次的(de)要求，同時(shí)更是對(duì)精神物(wù)資提出了(le)新的(de)看法。在這(zhè)種時(shí)代背景下(xià)，人(rén)們越來(lái)越深入的(de)追求各種客觀事物(wù)和(hé)物(wù)質的(de)本質規律，LIDAR測繪技術作爲當今最爲突出的(de)現代化(huà)測繪方式之一，它在當今工程領域中的(de)而應用(yòng)不斷深入，在事物(wù)跟蹤和(hé)控制方面發揮著(zhe)重要的(de)意義。同時(shí)計算(suàn)機技術、信息技術、遙感技術和(hé)微電子技術的(de)發展給LIDAR技術的(de)應用(yòng)打下(xià)了(le)堅實的(de)基礎，也(yě)爲其工作開展奠定了(le)理(lǐ)論基礎。在目前的(de)應用(yòng)當中，其主要應用(yòng)在以下(xià)幾方面：

　　1、基礎測繪工作

　　所謂的(de)基礎測繪主要指的(de)是對(duì)工程項目施工場(chǎng)地進行的(de)測繪工作，其工作目的(de)在于實現工程項目的(de)基本要求和(hé)主要施工目的(de)。通(tōng)常來(lái)說，工程測繪是一種對(duì)有關測量物(wù)體的(de)基本信息進行搜集和(hé)整理(lǐ)的(de)，因此在這(zhè)一工作階段應當是以數字影(yǐng)像爲主要技術要求進行的(de)。但是在工作中，因爲數字影(yǐng)像本身存在著(zhe)工作力度繁瑣、施工内容複雜(zá)的(de)特點，爲此在工程項目中我們有必要針對(duì)其基本工作線路和(hé)施工技術要求來(lái)提前設置合理(lǐ)的(de)程序和(hé)控制策略。經過多(duō)年的(de)工作實踐總結得(de)出，在基礎測繪工作中采用(yòng)LIDAR測繪技術可(kě)以有效的(de)緩解傳統測繪技術所帶來(lái)的(de)工作壓力，提高(gāo)工作效率和(hé)工作進度。這(zhè)種技術在應用(yòng)中是通(tōng)過三維坐(zuò)标的(de)方式來(lái)實現對(duì)地面坐(zuò)标的(de)三維立體控制，從而達到精确坐(zuò)标的(de)要求。但是，就機載LIDAR技術進行分(fēn)析，它在應用(yòng)中能夠準确的(de)判斷出測量物(wù)體所在的(de)部位，提高(gāo)測量系統的(de)工作效率。

　　2、精密工程的(de)測量

　　在目前的(de)測繪工程項目中，很多(duō)的(de)精密工程測量都是一個(gè)複雜(zá)、系統的(de)工作模式，它設計到多(duō)方面的(de)内容，如測量目标、三維立體坐(zuò)标、三維物(wù)體模型等，因此整個(gè)測量工作的(de)開展也(yě)是極爲複雜(zá)和(hé)繁瑣的(de)，包含了(le)多(duō)種不同的(de)工作流程，如水(shuǐ)文地質測量、沉降觀測、電力選線、變形控制等。地面LIDAR和(hé)機載LIDAR就是解決這(zhè)類問題的(de)有效方法。利用(yòng)數碼相片獲得(de)紋理(lǐ)信息，并與構築物(wù)模型實現疊加，以構建三維模型，可(kě)有效實現對(duì)景觀的(de)規劃分(fēn)析、物(wù)體保護、形變測量、規劃決策等。例如LIDAR技術在鐵路設計、公路設計中提供的(de)高(gāo)精度地面高(gāo)程模型，可(kě)便于線路的(de)設計與施工方法精确計算(suàn)。在電力線路設計過程中，利用(yòng)LIDAR技術的(de)成果數據可(kě)以對(duì)整個(gè)線路有所了(le)解，包括公共區(qū)域内的(de)地物(wù)、地形等要素；在電路線維護或搶修時(shí)，根據電力線路中的(de)LIDAR數據點，以及對(duì)應地面裸露點的(de)高(gāo)程，計算(suàn)出任意位置線路距離地面的(de)高(gāo)度，方便維護與搶修；另外，在樹木(mù)的(de)密集區(qū)内，也(yě)可(kě)利用(yòng)LIDAR估算(suàn)出需要砍伐樹木(mù)的(de)面積與木(mù)材量。

　　3、數字礦山的(de)構建

　　數字礦山的(de)建立既滿足環境友好型、經濟節約型社會需要。也(yě)對(duì)促進礦山可(kě)持續發展具有重要作用(yòng)。近年來(lái)，我國礦業及礦業城(chéng)市遇到了(le)生存與發展的(de)困境，而礦山生态環境、資源枯竭等問題嚴重，礦山系統内的(de)功能受到局限，礦山的(de)人(rén)力、物(wù)力、财力都有所影(yǐng)響。若想解決這(zhè)些問題，必須加強對(duì)數字礦山的(de)重視。

　　4、電力傳輸與管道布圖

　　在直升機平台上工作的(de)LIDAR系統，最适用(yòng)于測量傳輸線路。由于直升機可(kě)以沿著(zhe)電力線或者管道傳輸的(de)走廊飛(fēi)行，比固定翼飛(fēi)機節約成本，并且直升機可(kě)以随時(shí)根據需要調整高(gāo)度和(hé)速度，以獲得(de)更爲精準的(de)數據。如果在LIDAR應用(yòng)平台中同時(shí)使用(yòng)錄像機、數字相機及其他(tā)傳感設備，既可(kě)實現LIDAR測量，也(yě)可(kě)同步進行線路檢查及制圖工作。

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