三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用分析

三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用分析

左文博

广州南方测绘科技股份有限公司沈阳分公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：地籍测绘工作的开展及其有关技术研究在我国出现的时间相对较早，其中，早期的地籍测绘应用技术由于受到同一时期的生产力条件影响，存在工作周期长、强度高等局限性，对地籍测绘工作的质量与效率提升十分不利。随着我国社会经济的不断发展与科学技术水平的提升，三维激光扫描技术作为一种新型技术手段，不仅采样速度快、定位准、兼容性好，而且工作效率高，其在地籍测绘中的应用为地籍测绘工作质量与效率的提升奠定了良好的基础。

关键词：三维激光扫描技术；地籍测绘；应用

在当前经济社会高速发展，科技水平日新月异的今天，测绘技术也获得了极大地发展。三维激光扫描技术作为一种先进的测绘技术，在地籍测量工作中得到了普遍应用。三维激光扫描技术能够自动化立体性的对空间进行扫描，从而构建空间三维模型，大大提升了地籍测绘的工作效率，现已成为地籍测绘中不可或缺的重要技术手段。

1三维激光扫描技术概述

1.1三维激光扫描技术

在上世纪九十年代中末期，激光技术、信息技术研究领域快速发展背景下，三维激光扫描技术作为新型技术代表实现了再次技术新突破，在多行业受到欢迎。该技术主要是基于高速激光扫描对需要测量物体进行表面全覆盖、数据高分辨率的详细采集，快速采集大量空间点位信息能包括测量对象的所有细节数据，并依据此信息数据生产详细的三维数据影像模型。该技术最大优势体现在采集数据快速，不需要接触测量对象，实时动态进行数据采集，数据密度、精度高，信息采集和分享过程自动化、数字化水平高等特点，该技术的全面推广应用会在现实社会实践中再次实现类似GPS技术的应用革命。

1.2三维激光扫描技术分类

三维激光扫描技术基于测距原理可以分为：（1）脉冲式三维激光扫描技术。测距精度不高，但范围较广，能对数百米到上千米的范围进行测距扫描。该技术在室内外环境广泛应用，如室外对地形地貌和矿山资源进行监测，在公路施工、建筑施工、隧道施工中使用，监测江河湖海对堤坝和码头的侵蚀、工程边坡变形和滑坡情况、对历史文化遗址构建三维数字化模型等。（2）相位式三维激光扫描技术。该技术对百米范围内的测距对象具有毫米量级的测量精度，常用于室内测量或者是距离适中的室外测量。在室内测量应用于数字工程模拟、交通事故现场模拟，轨道和隧道的测量扫描等，高密度的点云会有效提高数字化模型精度。（3）光学三角式三维激光扫描技术。使用测量范围在几米至几十米的范围，特点是测量数据信息完整度高，精度为亚毫米量级，在工业测量的逆向重建等测量精度要求高的领域有很好应用。

三维激光扫描技术依据扫描系统和空间位置进行分类为：（1）机载系统。主要是利用飞机的固定翼作激光扫描系统仪器的安装平台，利用实时动态GPS等系统和扫描仪配合，能实现对地面的高精度、高分辨率、高准确度的测量。三维激光以20-40度的光束角度对地面进行扫描，在反射镜完成回波数据接收后，利用惯导系统分析飞机的飞行姿态，完成空对地的三维扫描，从而测出目标点的距离基于集合数学原理计算得出目标点的三维坐标参数。（2）地面系统。一般有移动是和固定式两种，三维激光扫描系统的基本组成设备相同。一般移动式系统采用的是汽车作为扫描系统平台，固定式系统只能在固定位置进行目标点的数据采集，为数据三维建模提供信息资料。（3）手持系统。该系统三维激光扫描设备的体积小巧轻便，能在很短时间准确测量目标体的长度、面积等各类参数，是应用范围较广的方便快捷激光测距系统，目前在液面、洞穴和工程建设施工等应用中有很好的应用。

2地籍测绘及其工作要素分析

现阶段，我国地籍测绘工作的开展是以土地权属调查为立足点，通过开展地籍测绘工作，实现地籍信息的获取与表达。结合我国地籍测绘工作实际，其工作开展中所涉及的主要内容及要素通常包括对地籍的测量和控制以及地籍测绘的调查要素、测量要素等。为保障地籍测绘工作开展的质量和效率，在实际工作开展中，应遵循从高级到低级、从整体到局部以及先控制后碎部等基本原则，以确保地籍测绘工作的规范、有序与高效开展。另一方面，由于我国幅员辽阔，地籍测绘工作量较大，在实际工作开展中需要采用专业的技术手段，促进其工作质量与效率的有效提升，从而满足我国地籍测绘的要求，这也是当前我国地籍测绘工作开展研究和关注的重要内容之一。综合上述情况，结合当前我国地籍测绘工作开展中的测绘技术应用与研究实际，三维激光扫描技术作为一种新型技术，在实际测量应用中能够通过对三维点的大量采集，对各种复杂环境的有效扫描，实现不规则且具有较高复杂程度的大型实景三维数据测量获取，并利用计算机及有关辅助软件来进行测量目标物的三位点云模型构件，然后在地籍测绘中进行应用，以便更好地掌握待测目标的有关地理要素信息，从而在测量地块的权属界线界址点坐标获取基础上，为地籍测绘的有关策略制定提供准确、可靠的依据，促进地籍测绘的质量和效率的提升。

3三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用研究

地籍测绘中对三维激光扫描技术的应用，是通过三维激光扫描系统的支持实现的。由于地籍测绘中所应用的三维激光扫描系统的具体情况不同，可以根据系统运行平台以及扫描空间位置等，将其分成机载型扫描系统与手持型激光扫描系统、地面型激光扫描系统等不同类型。地籍测绘中所应用的三维激光扫描系统属于地面型激光扫描系统的重要一部分，不仅具有动态、实时、采集速度快以及精度高等优势，而且能够在实际测量中实现大量的三维地形数据信息获取，应用效果十分显著。采用三维激光扫描仪进行地籍测绘开展时，需要通过各站点之间相互拼接来完成对点云数据的处理，同时需要应用专门的数据处理软件，以及在仪器设备的GPS外接功能支持下，满足其地籍测绘的有关需求，取得较好的应用效果。3D激光扫描仪在地籍测绘中的应用，可以从地籍测绘工作开展前的准备工作以及站点设置、正式测量、数据处理等内容环节进行分析。1）在进行地籍测量前的准备阶段，要进行充分的测量准备，以保证地籍测绘的顺利开展。由于应用3D激光扫描仪进行地籍测绘的优点较多，并且在实际测量中不受地形等因素的影响，进行站点设立较为方便灵活，因此，其准备阶段的具体内容和工作相对较少，一般表现为对待测量现场的全面勘查以及站位确定后进行合适的地点设置等。2）在站点设置环节，结合3D激光扫描仪测绘应用的站点设置较为灵活，并且在较高地势与视觉表现良好的巷道口均能进行站点设置等具体要求和特点，对已经存在图根控制点的待测区域，可将站点设置在控制点上，然后进行对中整平处理；此外，由于具体测量分析中各站点测量中3D激光扫描仪进行扫描测量所应用的坐标系统均为独立的坐标系，所以需要在行进路线中进行站标设置，为不同站点之间的数据拼接提供相应的便利。3）在正式测量和数据处理环节，对测量数据获取未达标的情况，可通过扫描精度的局部调整与重新扫描进行相应的测量数据获取；对街巷等特殊区域的测量时，由于这类测量区域的房屋密度较大，可以通过在房屋的院落或者是房顶上进行站点设置，以促进测量工作的顺利开展；测量过程中，要让测区坐标系统直接引入应用，可通过其外置GPS连接功能进行实现。

4结语

总之，三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用分析，有利于促进地籍测绘工作开展的技术手段及其测绘水平的不断发展，促进地籍测绘工作质量和效率的提升，对我国工程测绘及相关建设的持续发展具有积极的推动作用。

参考文献

[1]付克璐.现代测绘技术在地籍测绘中的应用分析[J].科学技术创新，2018（25）：177-178.

[2]董卫强.浅析测绘技术在地籍测绘中的应用[J].智能城市，2018（1）：22-23.