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摘要：三维扫描技术是近年来在测绘领域兴起的一种高科技测量技术。它突破了传统的单点测量模式，快速采集区域点云数据，可以精确地获取被测对象的三维坐标信息、反射信息和色彩信息等，再通过密集的三维点云数据就可快速构建出场景的三维模型，在多种领域都得到了广泛的应用。基于此，本文就三维扫描技术在污染场地调查中的应用进行详细探究。
关键词：三维扫描技术;污染场地调查;应用
1 引言
随着我国经济的快速发展和科学技术的不断创新，测绘技术的发展使数据采集从全站仪、断面仪等地面测量仪器的局部测量，发展到各种传感器对目标的综合数据采集和测量。传统的坐标测量仪器如全站仪、断面仪主要为单点测量方法，已满足不了高精度的三维坐标测量。相比较这些传统的测量技术，三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，该技术在污染场地调查领域进行了一些探索，越来越引起研究领域的关注。
2 三维扫描技术
（1）原理。在污染场地调查中应用三维扫描技术，其基本原理是利用激光测距技术和动态测量系统实现数据采集和模型再现。这里的仪器既包括激光扫描仪，又包括与之相关的组合测量装置、相机、传感器以及安装有专业数据处理软件的计算机等。三维扫描技术基本原理是激光扫描仪向污染场地射出激光脉冲，在其表面产生漫反射，反射的光束由专业的观测设备采集，通过计算两者的时间差，求得扫描仪到物体的距离。借助于专业的数据处理软件，应用测角系统和三角高程原理，得到扫描对象的激光反射强度和三维坐标，进而建立起三维几何模型。最终通过色彩和纹理贴图，呈现出更加真实、生动的污染场地模型。（2）核心设备。三维激光扫描仪作为三维扫描技术的核心设备，根据扫描空间和携带方式的不同，可分为固定式、手持式、机载式和车载式;按照测序原理不同，又可分为光学三角测量、脉冲式、相位差式等。其中脉冲式激光扫描出现时间最早，测量范围在几百至几千米之间，但是精度较低，只能达到厘米级;相位差式三维扫描仪可以扫描几十米距离的物体，精度较高，可达毫米级;光学三角测量仪使用三角几何关系进行测量，距离最近，精度最高达到亚毫米级。
3 三维扫描技术在污染场地调查中的应用
3.1 制定技术路线
近年来，环境工程质量要求不断提升，污染场地调查是保证环保质量的重要措施，相关部门将三维激光扫描技术和相关仪器应用于污染场地调查环节，可以对地域进行全方位检测，帮助检测人员获取准确的场地效果图，帮助设计人员判断污染场地实际情况。同时，传统检测方式会受到周围环境与交通运输体系的影响，进而降低检测结果的准确性，而采用三维激光扫描技术，可以准确无误地记录现场的地形数据信息，利用点云数据生成场地三维图，为环境保护工程提供信息支撑，技术人员在也能时刻掌握场地的变化情况，保证工作效率。
3.2 现场作业流程
各站间距不超过20m，以保证测量精度;地面突出物应至少以多个角度扫描两个站，以保持突出物的完整性;扫描仪应尽量远离污染源以保证人员安全;本次测量功率为 295 000 点 /s，为全功率的 1/4。故标靶球放置位置与扫描仪站点距离不大于12 m，且通视情况良好;架设仪器：按设站规划将设站网络最优布置，争取以最小的设站数量获得最大的覆盖面积（保证采样率的前提下），减小拼接次数。重点扫描区域应先用预览扫描，局部提高分辨率与质量参数进行精扫;标靶布设：球面方向朝向三维扫描仪方向，每站点布设数量不少于 4 个;仪器准备好后，首先建立项目扫描文件夹，记录扫描日期和时间，检查扫描仪水平测斜仪，以确保扫描仪器尽量水平放置，每站都检查水平倾角仪并整平。根据现场情况及后期处理结果需求设定合适的分辨率及质量;开始扫描之前，要求无关人员远离标靶和重点扫描区域;完成扫描后检查数据：查看扫描结果是否正常，参考球以及纸质标靶或者棱镜球是否在测量范围之内，是否有过往的行人或障碍物遮挡被测区域;仪器搬动至下一站，以推进的方式摆放布设相应标靶;重复上述移站步骤，完成扫描工作。
3.3 点云简化处理
在处理点云数据时，首先要建立原点位置，并在软件中进行数据预处理，以保证三维激光扫描仪获得的数据信息不受噪声影响，因此需要经过多次降噪处理;然后将数据信息转化为点云数值，对多个检测区域内的点云数据进行拼接，利用软件将标靶球心所连接的站点进行结合，形成统一的坐标体系，这样可以准确反映污染场地区域的全景三维图;之后对坐标中的数据信息进行转化，利用标靶中心数值，对场地坐标信息进行划定，后续通过对坐标点位的变化数值进行分析，能够准确判定是否存在问题。云数据转换为大地坐标系统，测量数据中包含部分无用数据，数据量非常大，为了提高后续数据处理的效率，需要进行数据的抽稀处理。
4 污染场地调查优化措施
4.1 污染风险评估
由于人身安全是最重要的风险评估因素，因此在风险评估过程中首先要研究污染物对人体健康的危害，因此在调查污染物的污染类型以及污染种类的时候，应当及时对比相关数据库，从而找出各种污染物在实际生活中是否对人民群众的身体健康造成一定的影响，如果会对人民群众的身体健康造成一定的影响，那么应当立即通知有关部门对相关的居民进行疏导，或者是对相应的污染物进行妥善的处理。相应的污染物不能及时有效处理，或者对地下水水源造成一定污染的，有关部门应当及时向居民提供清洁水源。
4.2 人员操作规范
现场检测是污染环境调查的关键环节，也是为后续治理工作提供指导和支持的基础性工作。在现场检测中，如果操作人员没有按照规范操作，就会对检测结果带来巨大影响。因此，相关单位要注重规范人员的操作行为。首先，要定期组织所有操作人员和技术人员开展操作知识和专业技术学习，尤其对于采样中容易发生误操作的关键环节，要重点培训，如工具清洗、无效样本处理、洗井操作规范和步骤等。同时，要把人才培养考核与薪酬绩效挂钩，调动他们参加培训的积极性和积极性，在取样前进行环境检测和水文地质调查，确保取样更具代表性，结果更真实可靠。其次，要注重提升操作人员的岗位意识和职业素养，尤其要注重加强环保教育，促使其认识到工作的特殊性和使命性，以端正的态度面对每个操作环节。在开展职业素养教育时，要摒弃以往以说教为主的固化模式，要通过实地参观、价值引领和环保意识培养等途径，促使操作人员具备良好的素质和能力，在平时的生活和工作中全身心地投入到岗位中，不断加强专业知识学习，成为一名符合时代发展和岗位要求的现代化人才。最后，要主动与当地高校或者先进企业深度合作，将采样人员送到高校接受专业教育，通过系统性的学习，丰富采样人员的知识和能力，促进其未来的职业发展。
5 结束语
综上所述，本文針对污染场区相关问题，应用三维扫描进行污染场区扫描测绘的方法，不仅可以保证工作质量，而且能够及时发现工作中存在的问题。该方法人员需求少，作业效率高，作业人员安全性高，测量成果精确且具有很好的延续性，改进了环保项目传统的场地调查方式，为后续类似工程提供了可供借鉴的经典案例。
参考文献：
[1]程思源.工程测绘中地面三维激光扫描技术的应用研究[J].华东科技（综合），2019（10）：1.
[2]雷国建，文波，李栎，彭轩，刘朝，杨广超.某矿业企业遗留重金属污染场地污染调查与风险评估[J].湖南有色金属，2021，37（01）：63-66+76.
[3]张小龙.重金属污染场地修复工程环境监理实践[J].甘肃科技，2020（10）：33～35.
关键词：三维扫描技术;污染场地调查;应用
1 引言
随着我国经济的快速发展和科学技术的不断创新，测绘技术的发展使数据采集从全站仪、断面仪等地面测量仪器的局部测量，发展到各种传感器对目标的综合数据采集和测量。传统的坐标测量仪器如全站仪、断面仪主要为单点测量方法，已满足不了高精度的三维坐标测量。相比较这些传统的测量技术，三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，该技术在污染场地调查领域进行了一些探索，越来越引起研究领域的关注。
2 三维扫描技术
（1）原理。在污染场地调查中应用三维扫描技术，其基本原理是利用激光测距技术和动态测量系统实现数据采集和模型再现。这里的仪器既包括激光扫描仪，又包括与之相关的组合测量装置、相机、传感器以及安装有专业数据处理软件的计算机等。三维扫描技术基本原理是激光扫描仪向污染场地射出激光脉冲，在其表面产生漫反射，反射的光束由专业的观测设备采集，通过计算两者的时间差，求得扫描仪到物体的距离。借助于专业的数据处理软件，应用测角系统和三角高程原理，得到扫描对象的激光反射强度和三维坐标，进而建立起三维几何模型。最终通过色彩和纹理贴图，呈现出更加真实、生动的污染场地模型。（2）核心设备。三维激光扫描仪作为三维扫描技术的核心设备，根据扫描空间和携带方式的不同，可分为固定式、手持式、机载式和车载式;按照测序原理不同，又可分为光学三角测量、脉冲式、相位差式等。其中脉冲式激光扫描出现时间最早，测量范围在几百至几千米之间，但是精度较低，只能达到厘米级;相位差式三维扫描仪可以扫描几十米距离的物体，精度较高，可达毫米级;光学三角测量仪使用三角几何关系进行测量，距离最近，精度最高达到亚毫米级。
3 三维扫描技术在污染场地调查中的应用
3.1 制定技术路线
近年来，环境工程质量要求不断提升，污染场地调查是保证环保质量的重要措施，相关部门将三维激光扫描技术和相关仪器应用于污染场地调查环节，可以对地域进行全方位检测，帮助检测人员获取准确的场地效果图，帮助设计人员判断污染场地实际情况。同时，传统检测方式会受到周围环境与交通运输体系的影响，进而降低检测结果的准确性，而采用三维激光扫描技术，可以准确无误地记录现场的地形数据信息，利用点云数据生成场地三维图，为环境保护工程提供信息支撑，技术人员在也能时刻掌握场地的变化情况，保证工作效率。
3.2 现场作业流程
各站间距不超过20m，以保证测量精度;地面突出物应至少以多个角度扫描两个站，以保持突出物的完整性;扫描仪应尽量远离污染源以保证人员安全;本次测量功率为 295 000 点 /s，为全功率的 1/4。故标靶球放置位置与扫描仪站点距离不大于12 m，且通视情况良好;架设仪器：按设站规划将设站网络最优布置，争取以最小的设站数量获得最大的覆盖面积（保证采样率的前提下），减小拼接次数。重点扫描区域应先用预览扫描，局部提高分辨率与质量参数进行精扫;标靶布设：球面方向朝向三维扫描仪方向，每站点布设数量不少于 4 个;仪器准备好后，首先建立项目扫描文件夹，记录扫描日期和时间，检查扫描仪水平测斜仪，以确保扫描仪器尽量水平放置，每站都检查水平倾角仪并整平。根据现场情况及后期处理结果需求设定合适的分辨率及质量;开始扫描之前，要求无关人员远离标靶和重点扫描区域;完成扫描后检查数据：查看扫描结果是否正常，参考球以及纸质标靶或者棱镜球是否在测量范围之内，是否有过往的行人或障碍物遮挡被测区域;仪器搬动至下一站，以推进的方式摆放布设相应标靶;重复上述移站步骤，完成扫描工作。
3.3 点云简化处理
在处理点云数据时，首先要建立原点位置，并在软件中进行数据预处理，以保证三维激光扫描仪获得的数据信息不受噪声影响，因此需要经过多次降噪处理;然后将数据信息转化为点云数值，对多个检测区域内的点云数据进行拼接，利用软件将标靶球心所连接的站点进行结合，形成统一的坐标体系，这样可以准确反映污染场地区域的全景三维图;之后对坐标中的数据信息进行转化，利用标靶中心数值，对场地坐标信息进行划定，后续通过对坐标点位的变化数值进行分析，能够准确判定是否存在问题。云数据转换为大地坐标系统，测量数据中包含部分无用数据，数据量非常大，为了提高后续数据处理的效率，需要进行数据的抽稀处理。
4 污染场地调查优化措施
4.1 污染风险评估
由于人身安全是最重要的风险评估因素，因此在风险评估过程中首先要研究污染物对人体健康的危害，因此在调查污染物的污染类型以及污染种类的时候，应当及时对比相关数据库，从而找出各种污染物在实际生活中是否对人民群众的身体健康造成一定的影响，如果会对人民群众的身体健康造成一定的影响，那么应当立即通知有关部门对相关的居民进行疏导，或者是对相应的污染物进行妥善的处理。相应的污染物不能及时有效处理，或者对地下水水源造成一定污染的，有关部门应当及时向居民提供清洁水源。
4.2 人员操作规范
现场检测是污染环境调查的关键环节，也是为后续治理工作提供指导和支持的基础性工作。在现场检测中，如果操作人员没有按照规范操作，就会对检测结果带来巨大影响。因此，相关单位要注重规范人员的操作行为。首先，要定期组织所有操作人员和技术人员开展操作知识和专业技术学习，尤其对于采样中容易发生误操作的关键环节，要重点培训，如工具清洗、无效样本处理、洗井操作规范和步骤等。同时，要把人才培养考核与薪酬绩效挂钩，调动他们参加培训的积极性和积极性，在取样前进行环境检测和水文地质调查，确保取样更具代表性，结果更真实可靠。其次，要注重提升操作人员的岗位意识和职业素养，尤其要注重加强环保教育，促使其认识到工作的特殊性和使命性，以端正的态度面对每个操作环节。在开展职业素养教育时，要摒弃以往以说教为主的固化模式，要通过实地参观、价值引领和环保意识培养等途径，促使操作人员具备良好的素质和能力，在平时的生活和工作中全身心地投入到岗位中，不断加强专业知识学习，成为一名符合时代发展和岗位要求的现代化人才。最后，要主动与当地高校或者先进企业深度合作，将采样人员送到高校接受专业教育，通过系统性的学习，丰富采样人员的知识和能力，促进其未来的职业发展。
5 结束语
综上所述，本文針对污染场区相关问题，应用三维扫描进行污染场区扫描测绘的方法，不仅可以保证工作质量，而且能够及时发现工作中存在的问题。该方法人员需求少，作业效率高，作业人员安全性高，测量成果精确且具有很好的延续性，改进了环保项目传统的场地调查方式，为后续类似工程提供了可供借鉴的经典案例。
参考文献：
[1]程思源.工程测绘中地面三维激光扫描技术的应用研究[J].华东科技（综合），2019（10）：1.
[2]雷国建，文波，李栎，彭轩，刘朝，杨广超.某矿业企业遗留重金属污染场地污染调查与风险评估[J].湖南有色金属，2021，37（01）：63-66+76.
[3]张小龙.重金属污染场地修复工程环境监理实践[J].甘肃科技，2020（10）：33～35.