激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用策略.pdf
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1、2023 年 6 月激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用策略陈星霖(中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550007)【摘要】随着现代工程的测绘需求日益增长袁激光雷达测绘技术对提高工程测绘的便利性和效率具有重要意义遥 激光雷达测绘技术的科技含量较高袁不仅能够多维度尧多方位开展工程测绘工作袁测绘效率比较高袁而且所获取的数据信息具有较高的精准度遥 针对激光雷达测绘技术的原理袁具体分析激光发射尧空间扫描尧终端信息处理和信息接收等激光雷达测绘技术袁并探究激光测绘技术在工程基础测绘尧精密测绘尧地下水形水质测绘尧电力运输线路测绘等方面的应用策略袁以期为相关人员提供参考遥【关键词】激光雷达测绘
2、技术曰工程测绘曰测绘精度【中图分类号】P225【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2023)06-0166-030 引言在科学技术和信息技术的持续发展过程中,我国对许多工程建设项目的需求持续提升,因此,必须持续创新和发展工程测绘技术,充分发挥其应用价值。为了提高工程建设质量,获得更为精确和真实的测绘信息数据,对激光雷达测绘技术进行创新,并将其广泛应用于各个生产领域。激光雷达测绘技术能够获得精确的数据信息,并且获得三维信息的方式较为简单、快速和便捷,能够解决传统工程测绘建设发展中出现的问题。因此,如何在各种工程项目中高效应用激光雷达测绘技术,是相关人员应当重视的一个课题。1 激光雷达
3、测绘技术原理激光雷达测绘技术是将激光雷达设备作为重要手段,针对事先划定的目标测绘范围开展全方位的工程测绘,从而完整地获取测绘区域的各种数据信息。在激光雷达测绘技术中,测量传感器发射的激光可以被激光雷达探测到。通过精确分析和处理测绘地区地质地貌资料,利用现代软件技术,构建三维立体地图1。近年来,激光雷达测绘技术的应用范围显著扩大,其在工程测绘中的实际价值也愈发突出,能够充分满足高标准、高要求的工程测绘需求。激光雷达测绘原理如图 1 所示。2 激光雷达测绘技术激光雷达测绘技术包括激光发射、空间扫描、终端信息处理和信息接收等技术,目前被广泛应用于工程测绘中。2.1 激光发射技术在激光发射技术的应用过
4、程中,半导体泵浦固体激光器和气体激光器发挥着重要的作用。半导体泵浦固体激光器具有高量子效率,具有轻自重和小体积的特点,工作稳定、使用寿命也较长,输出的光束质量也较高,可以很好地解决实际工程测绘问题,能够被应用于各种媒质环境中,是发展最快的一种激光器。半导体泵浦固体激光器的激励形式包括电泵式、电注入式等,目前主要采用电注入式。随着技术水平的不断提高,半导体泵浦固体激光器波长范围不断扩大,生成的参数越来越高,输出的能量也越来越强,测绘工作井然有序,测绘效果较为良好2。而气体激光器的种类最多、使用范围最广,是输出波长最长的一种设备,其优势在于波长范围较大、气体均匀,因此,应用气体激光器进行工程测绘获
5、取的数据图 1 激光雷达测绘原理目标光束偏转系统光束偏转系统控制部分光学分光器件接收模组聚集镜头准直镜发射模组控制与信号处理系统距离信息计算反射率信息计算控制部分专题综述1662023 年 6 月较为稳定。激光发射技术原理如图 2 所示。2.2 空间扫描技术空间扫描技术主要包括以扫描为主的形式和以无扫描为主的形式。通过空间扫描技术扫描目标,采集相应的数据。在军事任务执行、地震监测、环境管理、城市规划、交通、通信等方面,空间扫描技术被广泛应用于获取 3D 定位信息3。例如,在地震监测中利用空间扫描技术,可以获取地震地理位置、地质等重要信息,实现对地震监测工作的有效监督。空间扫描技术在工程测绘中发
6、挥着重要的作用,不仅可以加快城市化建设的进程,还可以推动产业经济的发展,为广大群众的生活提供便利4。2.3 终端信息处理技术在工程测绘过程中,可以利用终端信息处理技术来采集、分类、储存与处理多种类型的数据信息。终端信息处理技术不仅可以连续、高效地采集数据信息5,建立立体影像模式,还可以对测距单位进行精细划分,实现对数据的分段和分区处理6。2.4 信息接收技术信息接收技术的灵敏度较高,可以被应用于信号处理。在此过程中,需要根据集合电路等工作状况,充分考虑计算机系统的运行模式,应用光学探测器、扫描仪等设备来获得相关数据信息。同时,采用汇总法和放大检测法赖创建物体的 3D 图像,并通过回声信号的振幅
7、进行图像非线性扫描。3 激光雷达测绘技术的优势3.1 时效性在工程建设过程中,如果周围环境发生变化,工程观测对象的实际情况也会发生变化,从而对工程的测量精度造成一定影响,延长施工时间。如果在工程建设中合理应用激光雷达测绘技术,就能够有效避免上述问题。与传统的测绘技术相比,激光雷达测绘技术具有灵敏度高、实效性强等优势。激光雷达测绘技术采用 GPS 对观测对象进行实时定位,即使观测对象发生变化,也能实时重新对观测对象进行扫描。3.2 全面性激光雷达测绘技术主要通过电磁波进行信号测绘,以此来收集反射信号,发射信号脉冲,测定与分析目标位置、质量、系统元素。电磁波信号的穿透能力较强,可以对体积较大的目标
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