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摘要：三维激光扫描技术是20世纪90年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性、不接触性、穿透性、实时性、动态性和主动性，因此受到了广泛的欢迎。鉴于此，本文主要分析探讨了三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用情况，以供参阅。
关键词：三维激光扫描仪技术;地形测量;应用
引言
地形測量工作就是通过测量仪器设备以及相关技术，对被测量地形进行地形、地质等数据采集、整理、分析以及建模，最终制作相应的地形图的工作。地形测量工作可以说是一项采集地形信息资料的重要工作，其可以为建筑工程、土木工程等工程项目提供重要的数据参考，进而达到提升工程项目设计水平的目的。三维激光扫描仪技术是一种更加先进的空间信息获取技术，该技术已经在工业测量、土木工程、文物保护等领域得以应用，取得的成果显著。将三维激光扫描仪技术应用于地形测量工作之中，也有助于提升地形测量工作的测量准确性以及技术水平。
1三维激光扫描技术的发展
三维激光扫描技术使测绘从传统的二维平面上升到了三维立体空间，这对于地形测绘而言无疑是件好事，它能够帮助人们更加立体而形象地掌控地形数据。从三维激光扫描技术的研究来看，作为20世纪90年代中期出现的一种全新的科学技术，它不仅能够突破传统GPS技术中地理数据传导的缺陷，而且还具有良好的地理环境穿透性，这种穿透性是人们对地理条件进行深入解读的关键。在传统的GPS数据显示中，人们通常只能对地形的表面进行研究和分析，而三维影像的出现可以说是在GPS基础之上的又一次技术革新。从原理上讲，三维激光扫描仪可以利用激光测距的原理来捕捉物体表面大量的点，进而通过这些点来呈现三维立体坐标及反射率等信息。科研人员能够通过这些数据更加立体地掌握地形地貌，并根据实际情况进行相关信息的分析和探究。可以说三维激光扫描仪的出现不仅是测绘领域更高水平的发展，同时也是其他领域技术的更迭，更重要的是我们能够通过三维激光扫描仪来发现人们对于生活和未来发展的渴望。地形测量领域从根本上讲就是对地物、地貌及其他地理要素进行分析和测量，它是人类对于自然百态的全新认知，通过对地球表面地形的探测与研究，能够使人们对于所生存的自然生态产生更深刻的认识和了解，在深入了解之后，人们才能够更加充分、有效地利用生态资源，并保证资源的长期可持续发展。
2三维激光扫描仪应用现状
三维激光扫描仪克服了传统测量技术的局限性，可以对任意物体进行全天候扫描，还能以非接触的方式直接获取高精度的三维数据，还能将现实世界的信息转换成可以处理的数据。三维激光扫描仪具有扫描速度快、精度高、实时性、全数字等特点，作业效率高，时间短且方便，可与CAD、三维动画等工具软件直接对接，目前在环境检测、工程建设等都有成功的应用。伴随着三维激光扫描技术、三维建模技术以及计算机软硬件技术的持续不断发展，未来其应用领域还将不断扩大，将逐渐从科学研究进入大众生活。从某种程度上来说，三维激光扫描仪技术是测绘领域的一次技术革新与技术革命，它是一种全新的全自动的高精度的立体扫描技术，与GPS空间定位技术相比，也可称得上是一项革新。虽然，三维激光扫描仪技术在实际中有着较为广泛的应用，但有一些问题还是需要加以正视的，需要不断加以改进，使其朝着更加完善的方向发展。
3三维激光扫描仪在地形测量中的应用
3.1实地测量环节的应用
在实地测量的环节，可以将三维激光扫描仪技术应用起来，具体应用还要根据测量点实际情况加以选择。在选择测量点时，测量人员需要详细考察测量点的实际情况，具体的技术要点如下：选取的测量点与三维激光扫描仪之间必须没有遮挡，测量位置以公共领域为宜，选择的测试点必须拥有较开阔的视野，这样才能得到更加详细、准确的数据信息，进而保证地形测量结果的精确性。
3.2在数据信息采集中的应用
在完成实地勘察和控制点的选择等工作之后，所需要做的工作就是对数据进行采集。关于数据的采集，要遵循以下步骤来进行：首先，调试相机。在调试相机的过程中，需要充分考虑光亮度对相机曝光时间的影响，只有这样才能确保相机所拍摄照片与影响更加清晰，为后期工作的推进奠定一个良好的基础。这里需要特别提到是多雨多雾的天气条件下，为了取得较好的拍摄效果，应该适当延长单张照片的拍摄时间;其次，架设仪器。在架设三维激光扫描仪时，需要注意要尽量将机器架置在高于控制点的位置，且要保证机器是对中整平的;最后，通过对仪器进行操控进行数据的收集。这个阶段，可能需要使用笔记本电脑开展新建项目、应用扫描等工作。在对站点进行扫描之前，需要对所要扫描的点进行参数设置。整个扫描过程分为两步：第一步是进行概况扫描，扫描面比较大，属于区域扫描;第二步要进行的是细节扫描，通常来说，对每个站点进行扫描的时长为12m。扫描时间的长短主要取决于两个方面，一是设置控制点的密度，二是扫描地方的距离。一般来说，控制点密度越大，扫描所耗费时间越长;扫描的地方越远，所用时长也会较长。
3.3在数据处理环节的应用
完成数据的收集后，即可进行对数据的处理，将获取的坐标参数进行数据转换、植物的清除、等高线的生成以及三角网的生成等数据处理。在进行坐标数据转换时，要对测量获取的欧拉角进行图像处理，利用GPS定位系统，完成对大致坐标与反北方向角的数据误差纠正。通过全波形数字处理，完成植被对地面数据的干扰，再使用相关的影像处理软件，提高绘制图像的清晰度。在数据处理中生成三角网及等高线，可以让图像中参数的表达更加清晰完整，进而制作更准确的三维模型。
结束语
总之，传统的测量设备做地形测绘，例如平板仪测图、经纬仪和小平板仪联合测图等，都是采用人工逐点立尺作为基本手段。这是落后的测图方法，工作量大、测量速度慢、效率低，在人员安全性上考虑，利用传统的测量设备人员需要走到被测点测量其坐标，这样就降低了人员工作的安全性。尤其是在山区测图更为严重，已远远不适应测绘工作发展的需要。三维激光扫描技术实现无人跑尺、减轻作业强度。利用三维激光扫描仪做地形测量从数据采集到数据处理及地形图的绘制在工作效率及工作安全性上都得到了很大的提高，为地形测量工作带来了新的起点和突破。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用，无须复杂数据后处理，提高测图效率。且无须和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用;并且可以和GPS等集合起来实现更强、更多的应用。三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术，必定会在诸多领域得到更深入和广泛的应用。
参考文献
[1]易勇.三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用分析[J].中华建设.2020（02）：0111-0112
[2]郭哲.浅析三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用[J].百科论坛电子杂志.2020（12）：1427
[3]曲光弼.三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用[J].建筑工程技术与设计.2018（19）：219，221
关键词：三维激光扫描仪技术;地形测量;应用
引言
地形測量工作就是通过测量仪器设备以及相关技术，对被测量地形进行地形、地质等数据采集、整理、分析以及建模，最终制作相应的地形图的工作。地形测量工作可以说是一项采集地形信息资料的重要工作，其可以为建筑工程、土木工程等工程项目提供重要的数据参考，进而达到提升工程项目设计水平的目的。三维激光扫描仪技术是一种更加先进的空间信息获取技术，该技术已经在工业测量、土木工程、文物保护等领域得以应用，取得的成果显著。将三维激光扫描仪技术应用于地形测量工作之中，也有助于提升地形测量工作的测量准确性以及技术水平。
1三维激光扫描技术的发展
三维激光扫描技术使测绘从传统的二维平面上升到了三维立体空间，这对于地形测绘而言无疑是件好事，它能够帮助人们更加立体而形象地掌控地形数据。从三维激光扫描技术的研究来看，作为20世纪90年代中期出现的一种全新的科学技术，它不仅能够突破传统GPS技术中地理数据传导的缺陷，而且还具有良好的地理环境穿透性，这种穿透性是人们对地理条件进行深入解读的关键。在传统的GPS数据显示中，人们通常只能对地形的表面进行研究和分析，而三维影像的出现可以说是在GPS基础之上的又一次技术革新。从原理上讲，三维激光扫描仪可以利用激光测距的原理来捕捉物体表面大量的点，进而通过这些点来呈现三维立体坐标及反射率等信息。科研人员能够通过这些数据更加立体地掌握地形地貌，并根据实际情况进行相关信息的分析和探究。可以说三维激光扫描仪的出现不仅是测绘领域更高水平的发展，同时也是其他领域技术的更迭，更重要的是我们能够通过三维激光扫描仪来发现人们对于生活和未来发展的渴望。地形测量领域从根本上讲就是对地物、地貌及其他地理要素进行分析和测量，它是人类对于自然百态的全新认知，通过对地球表面地形的探测与研究，能够使人们对于所生存的自然生态产生更深刻的认识和了解，在深入了解之后，人们才能够更加充分、有效地利用生态资源，并保证资源的长期可持续发展。
2三维激光扫描仪应用现状
三维激光扫描仪克服了传统测量技术的局限性，可以对任意物体进行全天候扫描，还能以非接触的方式直接获取高精度的三维数据，还能将现实世界的信息转换成可以处理的数据。三维激光扫描仪具有扫描速度快、精度高、实时性、全数字等特点，作业效率高，时间短且方便，可与CAD、三维动画等工具软件直接对接，目前在环境检测、工程建设等都有成功的应用。伴随着三维激光扫描技术、三维建模技术以及计算机软硬件技术的持续不断发展，未来其应用领域还将不断扩大，将逐渐从科学研究进入大众生活。从某种程度上来说，三维激光扫描仪技术是测绘领域的一次技术革新与技术革命，它是一种全新的全自动的高精度的立体扫描技术，与GPS空间定位技术相比，也可称得上是一项革新。虽然，三维激光扫描仪技术在实际中有着较为广泛的应用，但有一些问题还是需要加以正视的，需要不断加以改进，使其朝着更加完善的方向发展。
3三维激光扫描仪在地形测量中的应用
3.1实地测量环节的应用
在实地测量的环节，可以将三维激光扫描仪技术应用起来，具体应用还要根据测量点实际情况加以选择。在选择测量点时，测量人员需要详细考察测量点的实际情况，具体的技术要点如下：选取的测量点与三维激光扫描仪之间必须没有遮挡，测量位置以公共领域为宜，选择的测试点必须拥有较开阔的视野，这样才能得到更加详细、准确的数据信息，进而保证地形测量结果的精确性。
3.2在数据信息采集中的应用
在完成实地勘察和控制点的选择等工作之后，所需要做的工作就是对数据进行采集。关于数据的采集，要遵循以下步骤来进行：首先，调试相机。在调试相机的过程中，需要充分考虑光亮度对相机曝光时间的影响，只有这样才能确保相机所拍摄照片与影响更加清晰，为后期工作的推进奠定一个良好的基础。这里需要特别提到是多雨多雾的天气条件下，为了取得较好的拍摄效果，应该适当延长单张照片的拍摄时间;其次，架设仪器。在架设三维激光扫描仪时，需要注意要尽量将机器架置在高于控制点的位置，且要保证机器是对中整平的;最后，通过对仪器进行操控进行数据的收集。这个阶段，可能需要使用笔记本电脑开展新建项目、应用扫描等工作。在对站点进行扫描之前，需要对所要扫描的点进行参数设置。整个扫描过程分为两步：第一步是进行概况扫描，扫描面比较大，属于区域扫描;第二步要进行的是细节扫描，通常来说，对每个站点进行扫描的时长为12m。扫描时间的长短主要取决于两个方面，一是设置控制点的密度，二是扫描地方的距离。一般来说，控制点密度越大，扫描所耗费时间越长;扫描的地方越远，所用时长也会较长。
3.3在数据处理环节的应用
完成数据的收集后，即可进行对数据的处理，将获取的坐标参数进行数据转换、植物的清除、等高线的生成以及三角网的生成等数据处理。在进行坐标数据转换时，要对测量获取的欧拉角进行图像处理，利用GPS定位系统，完成对大致坐标与反北方向角的数据误差纠正。通过全波形数字处理，完成植被对地面数据的干扰，再使用相关的影像处理软件，提高绘制图像的清晰度。在数据处理中生成三角网及等高线，可以让图像中参数的表达更加清晰完整，进而制作更准确的三维模型。
结束语
总之，传统的测量设备做地形测绘，例如平板仪测图、经纬仪和小平板仪联合测图等，都是采用人工逐点立尺作为基本手段。这是落后的测图方法，工作量大、测量速度慢、效率低，在人员安全性上考虑，利用传统的测量设备人员需要走到被测点测量其坐标，这样就降低了人员工作的安全性。尤其是在山区测图更为严重，已远远不适应测绘工作发展的需要。三维激光扫描技术实现无人跑尺、减轻作业强度。利用三维激光扫描仪做地形测量从数据采集到数据处理及地形图的绘制在工作效率及工作安全性上都得到了很大的提高，为地形测量工作带来了新的起点和突破。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用，无须复杂数据后处理，提高测图效率。且无须和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用;并且可以和GPS等集合起来实现更强、更多的应用。三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术，必定会在诸多领域得到更深入和广泛的应用。
参考文献
[1]易勇.三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用分析[J].中华建设.2020（02）：0111-0112
[2]郭哲.浅析三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用[J].百科论坛电子杂志.2020（12）：1427
[3]曲光弼.三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用[J].建筑工程技术与设计.2018（19）：219，221