三维激光扫描仪在测绘中应用和探究

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1、三维激光扫描仪在测绘中应用和探究　　摘要:本文通过阐述三维激光扫描仪在测绘中的应用得必要性和紧迫性,详细分析在测绘中的应用.提高测绘效率,保证测绘质量。关键词:三维扫描测绘Abstract:Thispaper,throughtheapplicationof3Dlaserscannerinsurveyingandmappingmustofnecessityandurgency,adetailedanalysisofitsapplicationinsurveyingandmapping.Improvethemappingeff

2、iciency,ensurethequalityofSurveyingandmapping.Keywords:3Dscanning;mapping;中图分类号：TN820.2文献标识码：A文章编号：1前言7三维测绘代替二维测绘是大势所趋，利用三维激光扫描仪能够为规划、设计人员提供更为丰富和精确的3D测绘数据，并为规划、设计理念和手段的信息化发展做好相应的准备，并提高测绘的生产作业效率和技术水平。从世界上第一台三维激光扫描仪的问世以来，三维激光扫描技术已经走过了十几年的历程；它是继GPS之后，测绘行业在技术上的又一次飞跃。在

3、十几年的发展历程中，三维激光扫描技术无论是在硬件设施上，还是在应用领域上，都在快速不断的向前发展。如今，三维激光扫描技术已经成为空间数据获取的重要技术手段，使我们从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取，不仅提高了观测的精度和速度，而且使数据的获取和处理朝智能化和自动化方向发展。在西方发达国家，激光扫描甚至已经成为一种主流的测绘方法–它已被60%英国测量公司用于生成2D和3D的线性或几何目标：如道路，建筑物，结构体或其它几何目标。2三维激光扫描仪特点通过激光测距原理（包括脉冲激光和相位激光），瞬时测得空间三维坐标值的测

4、量仪器。通过发射激光来扫描获取被测物体表面三维坐标和反射光强度的仪器，是一种无接触式主动测量系统。主要用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。其特点：2.1三维测量传统测量概念里，所测的的数据最终输出的都是二维结果（如CAD出图），在现在测量仪器里全站仪、GPS比重居多，但测量的数据都是二维形式的，7在逐步数字化的今天，三维已经逐渐的代替二维，因为其直观是二维无法表示的，现在的三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X，Y，Z点的信息，还包括R，G，B颜色信息，同时还有物体反色率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实

5、再现的感觉，是一般测量手段无法做到的，如下图所示：激光扫描仪数据生成的某山地数字高程模型利用激光扫描仪数据生成的成果图2.2快速扫描快速扫描是扫描仪诞生产生的概念，在常规测量手段里，每一点的测量费时都在2-5秒不等，更甚者，要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量，在数字化的今天，这样的测量速度已经不能满足测量的需求，三维激光扫描仪的诞生改变了这一现状，最初每秒1000点的测量速度已经让测量界大为惊叹，而现在脉冲扫描仪（如Leica公司的scanstation2）最大速度已经达到50000点/秒，相位式扫描仪最高速度已经达到1

6、010000点/秒，这是三维激光扫描仪对物体详细描述的基本保证。工厂管道，隧道，地形等复杂的领域无法测量已经成为过去式。3三维激光扫描仪在实际测绘工作中的应用综上所述，结合目前的测绘技术手段存在的局限性，对三维激光扫描仪在实际工作的应用进行分析：当前的测绘手段存在的几点局限性:当前的测绘手段基本停留在“GPS+全站仪”的较传统的作业模式，测绘较大面积地形图时仍需投入较可观的时间和人力进行外业作业，外业的生产效率和人力成本有进一步改善的空间；7当前我们基本上只能提供二维的CAD地形图。如果规划和设计人员不实地踏勘，并不能很直

7、观的获取地形地貌信息，特别是像“海南文琼高速项目”，地表起伏大，地貌复杂多变，设计人员在进行相关专业设计时，二维的CAD地形图就存在相当的难度；当前设计人员所必须的断面数据仍是不连续的测量数据，在当前的技术条件下，最大限度只能做到5m间距且给外业测量带来很大的工作量和操作难度；当前在涉及到桥、涵、高压线等净空调查时，也只能获取离散的点数据；当前在涉及到建筑结构的测绘任务时，存在无法逾越的技术障碍：难以全景的获取建筑结构的空间数据。三维成果在二维成果中无法体现。当前在涉及到3D景观相关的测绘项目时，同样存在技术手段滞后的问题

8、。设计人员要求获取道路两侧树的高度、形状，采用全站仪的作业方式，投入一个作业队用10天时间才完成外业数据采集。提交的成果是二维的CAD图和辅助的照片。3.2三维激光扫描仪的应用三维激光扫描仪结合现有的GPS和全站仪设备，在测绘大面积地形图时节省部分的人力成本并提高外业数据采集的效率，特别是在需绘制等高线