三維激光掃描技術在地形測繪中的三大優勢及三大應用

　　在傳統的地形測繪工作中，時常存在耗時長、數據不準確、工作量大等問題。隨著科技的不斷進步，三維激光掃描技術也逐漸運用于地形測繪中。那么，三維激光掃描技術在地形測繪工作中有怎樣的優勢，又發揮了怎樣的作用呢？

　　一、在地形測繪中的優勢

　　三維激光掃描儀改變了傳統的單點數據采集模式，實現了自動收集持續密集的數據，同時進行大量的點云數據采集，有效提高了地形測繪的工作效率。與傳統的測繪方式、貼圖工具相比，具有快速、采樣率高、安全性高等優勢。

　　1、快速。三維激光掃描技術能快速獲取地形的立體信息，與傳統測量方式相比，三維激光掃描技術既縮短了野外工作時間，又提高了數據采集效率。

　　2、采樣率高。三維激光掃描儀掃描覆蓋面積大，單次掃描就可以獲得更大面積的空間和信息。三維掃描技術能夠實現實時采集數據，同時還具有很強的抗干擾能力，不受天氣、溫度、濕度等外部環境因素的影響，可以進行全天不間斷的實時動態觀測。

　　3、安全性高。通過三維激光掃描儀繪制地圖能夠開展長距離地形測量任務，選擇站點時可以選擇相對安全的位置，也能獲得更加準確的測量數據。在一些地形復雜和存在未知危險點分布的區域，地形測繪也具有較高的安全性。

　　4、數字化功能。能夠自動顯示、輸出導入的數據，具有良好的點云數據處理和三維建模處理功能，并通過開放軟件界面和其他軟件實現信息共享，提高數據信息的利用率。

　　二、在地形測繪中的應用

　　1、現場調查

　　由于目標測量區域地形復雜，在執行三維激光掃描工作前需要了解和分析測量區域的地形特征，確保測量工作能夠順利開展。結合使用的三維激光掃描儀的相關參數對目標測量區域進行實地考察，并確定樁號，在這個過程中需要注意以下幾點：

　?。?）盡量選擇視野廣闊的工作站，這樣有利于更好地獲取測量區域的數據，從而保證地形測量的準確性。

　?。?）樁號確認時，選擇盡可能少的樁號，從而減少原始數據量。

　　2、收集數據

　?。?）攝像機調試。為了提高攝像機調試時拍攝的照片的清晰度，需要注意光線對攝像機曝光時間的影響。在雨霧天氣作業時，可以根據實際情況合理延長一張照片的拍攝時間。

　?。?）三維激光掃描儀架設。在架設掃描儀時需要注意地面的平整度，避免出現掃描儀不穩定和傾斜等狀況。在掃描過程中，掃描儀必須自由旋轉，不能接觸任何物體。

　?。?）數據收集。通過三維激光掃描儀開展該區域的數據收集工作。

　　3、行業數據處理

　?。?）平滑去噪。當外部元素和設備內部的電子元素對點云數據造成干擾時，可能會出現去噪問題，因此需要平滑的去噪處理。通常采用的方法是中值、平均值或標準高斯過濾器。

　?。?）匹配連接。在實際操作中，點云數據通過不同的樁號獲取，必須對應不同坐標的數據，將其合并到同一個坐標系中。通常，連接匹配方法的坐標系基于公共目標，坐標系基于點云，坐標系基于測量站點。

　?。?）點云的孔修補。由于受外部因素的影響，部分區域可能無法掃描，導致點云數據遺漏，不利于開展后續地形測繪工作，因此需要修補點云孔。常用的方法是現場校正法和點云插值法。