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LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用分析

作者:飞燕遥感 发布日期:2018-06-01 00:00 浏览量:329

  自从改革开放以来,我国社会经济稳步发展的时代背景下,建筑业、测绘业都迎来了发展的新机遇,呈现出欣欣向荣的发展态势。在这种条件下,传统的工程测绘技术因为本身存在的局限性、工程量大、影响因素多的特点逐渐无法满足当今工程的施工建设需要,取而代之的便是以Lidar绘技术为主的新方式。Lidar测绘技术作为一种新的勘测技术方式,它在建筑工程、市政规划、道路设计等多个领域被广泛的应用,且取得了一定的工作成绩。


  一、Lidar绘技术概述

  近年来,我国社会经济进一步发展、人民生活水平不断提升的同时,对于各种物质基础和生活资料也提出了新要求。地形测绘作为工程建设、城市规划、科研管理工作中不可缺少的一部分,它在人类日常生活和生产中发挥着重要的地位。尤其是在社会经济快速发展的今天,整个地形测绘工作深受着业内人士的关注。在这种社会背景下,地质结构的应用更是发生了翻天覆地的变化,这就为Lidar测绘技术的应用打下坚实的理论基础。


  1、Lidar测绘技术概念

  Lidar是基于激光雷达技术的基础上形成的一种新技术,也被人们广泛的称之为航空激光扫描探测技术,是一种安装在飞机上的机载激光探测设备与测距系统,可以准确的测量出地面物体的三维坐标。Lidar技术在目前的应用中主要是主动进行的,是针对地面、地形进行观测的一种测量体系,它最早出现于本世纪初期,是集激光测距技术、惯性测量单元、GPS定位技术和激光雷测绘技术为一体的现代化技术领域,该技术的应用使得实时信息获取和控制方面取得了重大突破,为高时空分辨率在地球空间信息资源中的应用提供了全新的理论技术和指导依据。


  2、Lidar测绘技术的应用优势

  Lidar测绘技术在应用中具备着自动化程度高、不受天气影响以及数据生产周期短、精确度高的优势。它在应用中主要是利用传感器发渗出激光脉冲信号,这种信号能够传统树林遮挡直接的获取地表的地形数据,并且经过有关软件进行加工处理之后生成正射影像图,这些影像图具备着传统摄像测量以及地面常规测量技术所无法替代的优越性,因此而引发了业内工作人士浓厚的研究兴趣。Lidar测绘技术在目前的社会发展中越来越商业化,已成为航图测绘、地图绘制等工作中最为常见的技术方法之一。


  但是就Lidar技术的应用进行分析,由于它在我国的应用仅仅只有十多年的历史,整个应用可谓是刚刚起步,这就使得整个工作中存在的问题较为突出,是当今测绘领域工作中研究的难点之一,当然因为它有着上述诸多的优势,也是当今工作人员研究的热点。截至目前,Lidar测绘技术已经广泛的应用在各种地形测绘、环境监测、城市规划、施工放样等多个领域之中,且具备着广阔的发展前景和应用需求,甚至可能成为测绘行业发展的技术性革命。


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  二、Lidar测绘技术在工程领域中的应用分析

  近些年来,人类社会发展可谓是日新月异,人民生活水平更是不断提升,这不仅使得人们对物质生活资料提出了更高层次的要求,同时更是对精神物资提出了新的看法。在这种时代背景下,人们越来越深入的追求各种客观事物和物质的本质规律,Lidar测绘技术作为当今最为突出的现代化测绘方式之一,它在当今工程领域中的而应用不断深入,在事物跟踪和控制方面发挥着重要的意义。同时计算机技术、信息技术、遥感技术和微电子技术的发展给Lidar技术的应用打下了坚实的基础,也为其工作开展奠定了理论基础。在目前的应用当中,其主要应用在以下几方面:

  1、基础测绘工作

  所谓的基础测绘主要指的是对工程项目施工场地进行的测绘工作,其工作目的在于实现工程项目的基本要求和主要施工目的。通常来说,工程测绘是一种对有关测量物体的基本信息进行搜集和整理的,因此在这一工作阶段应当是以数字影像为主要技术要求进行的。但是在工作中,因为数字影像本身存在着工作力度繁琐、施工内容复杂的特点,为此在工程项目中我们有必要针对其基本工作线路和施工技术要求来提前设置合理的程序和控制策略。经过多年的工作实践总结得出,在基础测绘工作中采用Lidar测绘技术可以有效的缓解传统测绘技术所带来的工作压力,提高工作效率和工作进度。这种技术在应用中是通过三维坐标的方式来实现对地面坐标的三维立体控制,从而达到精确坐标的要求。但是,就机载Lidar技术进行分析,它在应用中能够准确的判断出测量物体所在的部位,提高测量系统的工作效率。


  2、精密工程的测量

  在目前的测绘工程项目中,很多的精密工程测量都是一个复杂、系统的工作模式,它设计到多方面的内容,如测量目标、三维立体坐标、三维物体模型等,因此整个测量工作的开展也是极为复杂和繁琐的,包含了多种不同的工作流程,如水文地质测量、沉降观测、电力选线、变形控制等。地面Lidar和机载Lidar就是解决这类问题的有效方法。利用数码相片获得纹理信息,并与构筑物模型实现叠加,以构建三维模型,可有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等。例如Lidar技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型,可便于线路的设计与施工方法精确计算。在电力线路设计过程中,利用Lidar技术的成果数据可以对整个线路有所了解,包括公共区域内的地物、地形等要素;在电路线维护或抢修时,根据电力线路中的Lidar数据点,以及对应地面裸露点的高程,计算出任意位置线路距离地面的高度,方便维护与抢修;另外,在树木的密集区内,也可利用Lidar估算出需要砍伐树木的面积与木材量。


  3、数字矿山的构建

  数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要。也对促进矿山可持续发展具有重要作用。近年来,我国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境,而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重,矿山系统内的功能受到局限,矿山的人力、物力、财力都有所影响。若想解决这些问题,必须加强对数字矿山的重视。


  4、电力传输与管道布图

  在直升机平台上工作的Lidar系统,最适用于测量传输线路。由于直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行,比固定翼飞机节约成本,并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度,以获得更为精准的数据。如果在Lidar应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备,既可实现Lidar测量,也可同步进行线路检查及制图工作。


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