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400www.sjgzzs 三维激光扫描技术在地下空间三维建模中的应用 彭鹏 陈斌 王斌
（通用技术集团工程设计有限公司，山东，济南 250031）
摘 要：在工程测量中使用传统方法不仅会降低测量效率，还会降低测量精度。随着科学技术的不断发展，地面三维激光扫描技术是一种新型的测量方法，在不同的测量领域都发挥了重要作用。它具有测量速度快，精度高和操作方法的优点。因此，本文将其应用于工程测量中。分析的目的是促进我国工程测量的发展，提高其准确性和效率。本文对三维激光扫描技术在地下空间三维建模中的应用进行了研究和分析，以供参考。 关键词：三维激光扫描；地下空间；三维建模；应用
前言：在工程测量过程中会产生大量的数据和信息，传统的手工方法在数据处理和信息汇总过程中效率低，准确性低。将信息技术与人工管理相结合以进行全面的操作可以进一步提高工程测量的效率，三维激光扫描技术充分利用了激光测距的原理，实现了数值信息的统计和归纳，并利用该技术进行点测量和云图密度分析。因此，本文探讨了三维激光扫描技术在工程勘察中的应用，重点分析了其原理和类型， 进一步阐明了三维激光扫描技术的应用价值。
一、三维激光扫描技术的类型及工作原理
就三维激光扫描技术的当前应用而言，它可以分为两种：固定式和移动式。其中，固定技术主要依靠测量设备全站仪，它被用作激光扫描控制中心和数据处理中心。全站仪可以汇总和整合大量数据，并通过处理软件形成三维坐标，具有操作简单，精度高，效率高，范围广等优点。移动三维激光扫描技术主要使用车载平台进行移动定位扫描。使用GPS系统，IMU系统和三维激光扫描技术形成一个整体操作系统，具有更高的灵活性，但是对于某些地形，在恶劣的环境中进行测量操作会遇到某些障碍。在这项技术的操作方面，主要的核心原理是激光测距技术。在操作过程中，激光测距技术将不断收集和处理数据。接收装置接收被测物体返回的激光强度，并根据该激光强度测量物体点的距离值，进行彩灰度匹配。就测量操作的总体过程而言，定位测量点的过程就是为整个系统创建局部坐标的过程。扫描仪通常充当原点，并且三点坐标系可用于定位测量点的相关值。从目前的行业应用现状来看，使用固定全站仪进行扫描操作更为广泛，而移动扫描操作技术由于诸多因素仍处于持续试验和发展阶段。讨论的三维激光扫描技术主要采用固定全站仪的形式。
二、三维激光扫描技术在工程测量中的应用流程
微波消解工程勘察的方向主要集中在地形图测绘，土方计算，竣工工程勘察以及施工过程中的三维建模方面。
每个领域都涉及大量的数据调查和收集工作。这些数据的准确性将直接影响项目后期的质量和稳定性。因此，使用三维激光扫描技术进行测量可以为项目建设提供安全保障。基本过程分为以下几个阶段：首先，您需要在扫描之前做好工作。准备工作，调查扫描环境，确定扫描仪的位置和目标的位置，并确保在扫描点和扫描仪之间获得的数据可以代表整个测量区域。在扫描过程中，需要对被扫描物体进行拍照以形成以后的图像数据。其次，需要获取点云数据，并且不同的站点需要准确地测量范围内的3-4个扫描点，以计划扫描控制目标的中心位置。组合多个数据以建立三维坐标，并使用坐标系作为后续数据匹配的基准。最后，将获取的数据与先前的地形照片，地图数据，不规则的环境体积以及与工程相关的数据进行组合以进行分析。
三、三维激光扫描技术在地下空间三维建模中的应用
（一）选择测站位置要点
在选择测量站的位置时，测绘人员应确保测量站的扫描区域能够完全覆盖要测量的目标区域，并且在相邻的测量之间应设置4个以上的控制点目标两侧的站点，它们应该具有扫描和可见的条件。每个台站应能够扫描并覆盖所有规划的控制点目标。同时，在确保扫描数据全面的基础上，测绘人员应尽量减少测绘站的数量。
（二）目标放置要点怎么自制纳米胶带
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湿法炼锌测绘人员在设置目标时可以使用全站仪测量目标坐标，并注意扫描数据坐标与独立工程坐标之间的转换。测绘人员可以在被测区域周围均匀设置至少4个反射镜目标，并应防止所有反射镜目标位于相应的直线和平面上，以提高坐标转换精度。但要注意合理控制反射镜目标之间的距离，以确保扫描和拼接的准确性
（三）扫描数据要点
汽车香水瓶测绘人员在扫描数据时，应合理控制采样间隔，以防止图像数据采集的准确性。如果采样间隔太小，则会对激光扫描仪的正常扫描工作产生不利影响；如果采样间隔设置得太大，则会影响数据的存储，处理和分析。因此，测绘人员应根据实际测量需要选择相应的激光扫描设备型号和每个站点的具体扫描时间。
（四）处理数据要点
在每个站点上执行激光扫描时，测绘人员必须首先执行预处理以消除噪声。以VZ4000激光扫描仪为例，因为在站点上扫描数据时经常需要设置不同的发射脉冲频率，以实现对不同目标距离的测量。当目标测量距离增加时，激光扫描仪获得的数据的准确性将会降低。因此，有必要结合短波雷达等技术对每个台站的数据进行滤波，然后结合目标坐标通过相对和绝对拼接等方法，完成对台站所有扫描数据的拼接。在测量实践中，可以根据距离采用绝对拼接的方法去除点云，以减少坐标转换误差，并在
数据拼接完成后进行滤波，得到DEM数据模型。
（五）DEM数据补充要点
为了减少视场等因素对三维激光扫描结果的影响，在实际测量中，可以采用无人机技术来补充扫描孔和盲区，并获得插值DOM高程值。然后通过计算DEM与DOM之间的高程差，计算出相关坐标的高程差，从而提高了激光三维扫描DEM的高程精度。
结论：综上所述，随着信息技术的不断发展，三维激光扫描技术已经为工程测量作业提供了大量的可行性依据。探究三维激光扫描技术的类型和运行原理，能够为该项技术在工程测量领域中的应用提供技术支持，同时也可以提供创新和升级的依据。相关人员应致力于对三维激光扫描技术的进一步研究，拓展该项技术的应用前景。
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