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激光雷达测绘技术的应用竟有如此强大

发布日期:2019-03-21 22:10 浏览量:79

激光雷达测绘技术是激光技术与雷达技术相结合的产物,这种组合型测绘技术是近年来广泛推行的高效测绘方法,其工作原理和微波类型的雷达比较相近,都是采用传感器发射探测光束传播后,由接收器反射成为电信号,在将激光束发射的时间和接收时间进行记录,通过电磁波承载信号进行互相传递,进而对于测量目标描述具体位置和具体形态。

在激光雷达的实际测量过程中能够非常精准的检测到测量目标的方位、距离、高度、形态等数据信息,误差很小,同时再结合GPS和INS技术共同发挥作用,完善测绘工作。

(1)激光雷达测绘技术应用基础测绘

基础测绘主要是实现工程测绘过程中的基本要求和基本目的,通常情况下,工程测绘主要是搜集和整理被测物体的基本信息。

对于测绘工程,数字摄影和测量有着较为繁琐的工作,因此,为了保证测绘数据的准确度和正式性,工作人员必须严格的按照测绘的规定方法,通过收集到的三维数据合成数字影像并对其进行分析。

机载激光雷达技术给出地面三维坐标,高精度影像微分纠正的要求就得以实现,可更加容易地生产数字正射影像,生产成本得到有效降低,可扩大生产规模。同时,激光点云数据具有较高的精度,可以将物体、植被等三维信息直观地反映出来,借助这些信息,判读和测量的精确性得到有效提升。

2)激光雷达测绘技术应用精密工程的测量

精密工程的测量内容主要是采集测量目标,对相应的三维坐标信息或者三维物体模型等进行搜集,在诸多行业领域中都需要开展这些工作。

比如沉降测量、电力选线、文物考古等。要实现这些目的,非常有效的方法就是地面激光雷达和机载激光雷达。借助于数码相片,可以有效获取纹理信息,并且叠加构筑物模型,从而构建三维模型,这样可以更好地规划分析景观,做出更加科学的规划和决策。


在铁路设计过程中,运用激光雷达技术就可以全面的获取整个铁路工程线路的信息,以及公共区域的地形要素勘测,能够精准的测绘处各个地段之间的数值和距离大小,帮助后期作业落实高程模型,这样可以更好地设计铁路路线,施工方案也更加完善。

在设计电力选线的过程,也可以借助激光雷达数据全面了解线路布局,在维护抢修的过程中能够根据激光雷达的数据点结合地面裸露的高程,计算任意线路和地面的距离,特别是在树木密集区,激光雷达的测绘效果更加精准,使维护抢修工作能更加便利。

激光雷达测绘技术相较其他的传统测绘方法,更加灵活多变,能实时的监测现场情况,有效测量目标的区域范围和三维立体参数,使工程的开展能够减少不必要的失误。

3)激光雷达测绘技术应用于数字矿山勘测

近些年来,我国矿业和矿业城市在发展过程中遇到了诸多困难,并且矿山的环境问题和资源枯竭问题日益严重,在一定程度上限制了矿山系统的功能。

为了实现我国资源的可持续发展,保护生态环境的绿色平衡,建设节约型经济社会,激光雷达技术在矿山工程中的测绘应用必不可少。

通过激光雷达测绘技术能够全面的对矿山进行勘测,迅速并准确的提取矿山周围地区的地形地貌,构成地面模型来帮助开采工程能更好地规划开采区域,使数字矿山工程在开展中合理的考虑地形特征和资源的分布情况,保护生态的平衡,减少资源浪费。

并且激光雷达测绘过程中还能对开采工作遇到的意外情况进行规避,例如地质脆弱的易崩塌地区、滑坡泥石流等易沉陷区域,这些地质隐患问题在开采过程中都能合理避免,减少人员和建筑物的损害,使矿山经营和开采工作能够顺利展开。

4)激光雷达测绘技术应用在电力传输与管道布图

对于传输线路的测量,可以借助直升机平台上工作的机载激光雷达系统来实现。直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行,相较于固定翼飞机,可有效节约成本,并且可以结合具体情况,随时调整直升机的高度和速度,获得的数据更加精准。

如果将其他设备应用到激光雷达应用平台中,如录像机、数字相机等,不仅可以实现激光雷达测量,也可以同步开展线路检查及制图。

5)森林工业领域的激光雷达测绘技术应用

森林工业的发展由于自身的规模极广、数据量偏大的特点而难以精准的进行规划工作,往往需要很长时间的测绘和调查准备,为工程的及时开展带来不便因素。在现代社会强调可持续发展和生态保护的要求下,需要更加精准的勘测森林工业的发展区域和土地资源的分布情况,如果采用卫星成像等传统的测绘技术则无法获取这么精准的地形数据、植被结构以及野生动物栖息特性。

使用新型的激光雷达复合技术,可以准确的测量森林中各地区的树木的疏密程度,分析植被的覆盖率和覆盖面积,精准的绘制树冠以下被遮挡的地表情况和大范围的地形结构,使测绘人员能够根据准确的高程数据制定最佳路线和最佳施工区域,大大节省了测绘制图的人力物力,加快工程的开展进度。

纵览上文,激光雷达测绘技术具有一系列的突出优势,将其应用到工程测绘中,可以显著提升测绘质量和测绘效率,得到更加精确的数据,推动我国工程测绘行业的发展。


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