三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用

1、 三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用 摘要：随着现代科技的迅猛发展，三维激光扫描技术也被应用在了道路工程测绘中，大大提升了测绘的准确性。下面本文主要具体阐述了三维激光扫描技术的相关内容，并在此基础上着重分析了将三维激光扫描技术应用在道路工程测绘中的具体情况，以便尽可能把三维激光技术的应用价值发挥到最大化，为提升道路工程测绘的精准度提供相关参考依据。关键词：三维激光扫描技术；道路工程测绘；应用三维激光扫描技术其首要前提就是激光，是在当今社会中被广泛应用起来的测绘技术，此项测绘技术不仅可以迅速适应多变的外界环境，而且还能够深入展开地质扫描，全面采集准确的三维数据，相关工作人员要对采集到的这些数

2、据仔细进行研究跟整理，进而创建出一套适当的三维模型，为更好的开展相关工作提供必要帮助。道路测绘工作会直接影响到工程整体质量，因此道路工程测绘部门要时刻对测绘技术予以一定的重视，合理将三维激光扫描技术应用到道路工程测绘中，做到真正意义上提升测绘整体工作的准确性。一、简述三维激光扫描技术的概念根据测绘方式的不同，我们可以将三维激光扫描技术划分成移动式和固定式这两种类型，其中固定式三维激光扫描技术的测绘原理与全站仪类似，通过电脑系统对扫描仪器展开有效控制，完成拍摄图像的工作后，相关工作人员要妥善处理好这些图像。三维激光扫描技术是无法对工程项目某一单点展开扫描的，它只能对某片区域进行扫描，且获得的大部

3、分数据形式都以点位数据为主。固定式的三维激光扫描技术所具备的最明显优势便是测绘结果的可靠性极高，且测绘范围分布较广。三维激光扫描技术最主要的工作原理是利用激光测距，简单来说是分别测量工程范围内不同地方之间的距离，并在运转设备期间有效采集跟整理这些测绘数据，进而获取最后结果。有关工作人员实施匹配后再把与之相符的三维模型给绘制出来。二、道路工程测绘的具体要求道路工程主要包括道路修整跟新建道路这两大模块，当道路需要修整的时候，原先道路工程中的各大公交站点和建筑物等都要重新展开设计规划，因此相关的测绘部门不仅要提供横纵断面测量数据跟地形图，还要将原先道路工程里每项交通设备数据一并提供出来，确保这些测量

4、数据都足够精准。而在新建道路时，相关的测绘部门不但要提供施工区域地形图，还要提供各项横截面跟纵断面数据情况，提供地形图主要是为了确保新建道路的路线更加安全便捷，在地形图中我们要将红绿灯、护栏等这些对选线起到关键性作用的地物明确标记出来。只有对地貌地物有充分的了解，在新建道路的时候才更利于缩减因为绕路而增设道路公共设施所投入的成本，进而提升工作效率。在测绘道路工程中应用传统技术，工作人员不仅要负担繁重的工作量，而且还很容易发生纰漏，对设计道路工程十分不利，也就很难确保工作人员自身的安全。所以，发明三维激光扫描技术主要是为了填补传统的测绘技术存在的弊端，此外我们发现将三维激光扫描技术应用在道路工程

5、测绘工作中也取得了十分乐观的进展。三、将三维激光扫描技术应用在道路工程测绘中的具体情况（一）在道路扫描中应用三维激光扫描技术只有在测绘时充分保障扫描点是足够准确的，才能顺利取得均匀密度，实现得到的数字模型精密度最佳。通常地面上架设的扫描装置高度都是1.6cm2.0cm左右，主要是为了避免测量地面跟激光束之间出现垂直现象。通过仪器展开测绘工作，主要使用的方式是极坐标方法，其设备原理跟中心投影类似。若激光束出现要垂直的现象，固定跟垂直水平较远也可以捕捉到规矩的扫描网络。但假如激光束发生斜交，尽管设置相同也一样难以捕获到不规则的扫描网络。由此可知，在扫描路面的时候，一定要时刻重视以下几点：首先是点密

6、度，随着仪器设备不断靠近，扫描点也会随之变得更加密集，若相反就会变得逐渐稀疏。在距离不断变化的基础上，密度间的差异也会随之发生改变。其次是因为不断提高了外部作业的时间，脉冲式的扫描进度得到了一点缓冲，但若近距离跟远距离扫描同时进行，就会加大密度差距。为尽可能提升工作效率，就十分有必要对点密度的均匀度加以控制，并跟实际施工情况相结合，运用分块扫描的方式展开工作，进而达到理想效果的目的。（二）在数据处理中运用三维激光扫描技术在点云数据的处理阶段，常常需要保证各个站点取得的点云数据具有极高匹配度，具体涉及到：消除噪声、匹配图像、转换坐标等，对点云数据展开目标构模实际上也是定量分析，之后再加入到三维空

7、间坐标系中。具体操作主要选择这几种方式：（1）通过gps取得道路工程所有扫描点具体的坐标，并将点云数据导入其中，也就是在将各项数据都同步展开处理的前提下取得更加精准的点云位置。跟点云数据相比，噪音数据明显规律性不足，而且其主要特点就是十分杂乱。例如在测量树木、车辆等价值不大的道路数据并展开剔除处理的过程中，我们可以按照噪音数据自身特点来对获得的这些数据进行及时删减。（2）在三维激光进行扫描的时候，如果取得的扫描目标一直都是相同的，则需要展开数据抽隙处理以便之后更好的进行存储跟传输数据。这样做的原因是采集太多点云数据就会对后期的整理工作造成很大的影响。（3）点云拼接。各个测站所收集到的数据通常都

8、是不连续的单独数据，只有把这些点云数据拼接起来，再把拼接完整的这些点云数据放在相对应的三维坐标体系中，才能达到提高准确度的目的。（4）平面虚拟测量。当对点云数据进行拼接处理后，尽管将部分非地貌影响数据都剔除掉了，可是跟具体情况之间还是存在明显差别的，难以确保数据都是十分真实的，这样一来数据的应用价值也就无法得到充分保证。这主要是因为在道路工程测绘工作中，加点位分布不均或分布的特备密集，都会引发高线混乱，也就导致测量的数据其真实性无法得到全面保障。而平面虚拟测量则是把拼接后的点云数据跟ccd相机拍到的图像进行结合，再将数据尺寸标记在图像中，从而形成对道路工程有很大帮助的地形图，大大提升了获取数据

9、的真实性。（5）在处理点云数据的时候，如果发生变形、等高线不完整等现象，可以选择手动修复点云数据的方式，这期间我们可以跟现场照片或者是影像相结合做好高程的标记工作，当大致完成轮廓后，再对局部进行修改整理工作。一般来说，这种操作通常都出现在对道路工程所在范围内的地形图加以编辑的环节中，需要详细对地面物体跟等高线等图形的重叠部位进行编辑处理，以便更好的将那些没有作用的物体数据都有效取缔掉，进而充分使地形图整体绘制质量得到有效保证。总体而言，跟传统的测绘技术相比，三维激光扫描技术更具有覆盖面广、准确性高以及扫描数据大等特点，它是打破传统测绘束缚的一种技术，将其充分应用在道路工程测绘中具有一定的现实和创新意义。不过，三维激光扫描技术目前来看依然存在一些不足，如当测绘环境十分复杂时，就很有可能出现无法解决的现象，再加上扫描仪器昂贵的价格致使其难以被广泛应用到市场中等。所以，随着科技飞速发展，我们有必要不断改良与完善三维激光扫描技术，进而促进道路工程测绘行业发展的步伐。参考文献：1 高