南宁市勘察测绘地理信息院 广西南宁 530022
摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，建筑业市场伴随着城市化进程的加快而不断发展，建筑业市场的兴起和发展也带动了建筑技术的革新。LIDAR测绘技术是一种主要运用于地面地形检测的一种测量技术，通过测量数据来建立模型，从而再现建筑施工环境的景象，主要运用于施工路线设计和工程建设准备工作中，有利于严格把关质量，满足建设大型建筑物的需要。本文通过简诉LIDAR测绘技术的概念和优势，具体分析该技术在工程测绘中的运用，以推动测绘技术的发展。
关键词：LIDAR测绘技术；工程测绘；应用分析；数字城市
0引言
随着经济的发展和科学技术的进步，城市化进程不断加快，建筑业市场也愈加兴起。建筑行业需求量大，施工技术复杂，社会对建筑物要求的不断提高使得建筑行业面临着空前的压力。我国从1980年开始发展激光技术，随着科学技术的不断发展，激光技术也不断革新。近年来，LIDAR作为一种新兴的雷达测绘技术在建筑行业广受好评。LIDAR测绘技术不仅满足了大型建筑工程的要求，还适应了人们对建筑物的需求，打破了原有的技术局限，在提高施工效率和效果上都有明显的成效。
1.LIDAR测绘技术的概念及优势
1.1LIDAR测绘技术的概念
LIDAR测绘技术是激光雷达技术的简称，是对地面、地形进行观测的一种测量体系。它可以实现三维坐标同步，能够快速准确的获取坐标数据，并且根据实时摄影数码快照，利用计算机重构来实现大型实体或场景目标的3D数据模型。特点在于能够再现客观事物的真实形态，从而能够快速获取空间信息。
激光雷达技术通过载体的差异划分为两类：一是主要分为地面三维激光扫描技术，二是机载激光雷达扫描技术。地面三维激光扫描技术将激光扫描仪和数码相机、GPS相结合，从地面的角度对目标物进行扫描成像，目的在于获取激光反射回波数据和没有表表面影像并在软件支持下构建三维数字模型和纹理的精确贴加，从而达到目标物快速、有效、精确的三维立体建模。经过改装，地面三维激光扫描系统不但可以安置在固定设备上，也可以装载在运动的汽车上，进行连续的二维场景和目标形态的空间数据采集[1]。而激光雷达系统在工程测绘中使用的频率较高，具有高速、高性能、长距离航拍测量等特点。该技术利用高精度的激光测高仪、精准的GPS定位系统来确定目标方位，再通过IMU惯性制导仪和高分辨率的数码相机来对目标物实行同步测量。系统会根据测量的数据生成高密度的三维激光点石数值，从而形成精准有效的数据。
1.2LIDAR测绘技术的优势
LIDAR测绘技术在对地面、地形的观测中体现出了它自动化程度高、不受天气干扰、数据生成速度快和精准度高的特点。在具体运用中通过传感器可以获得传输脉冲信号，这种信号可以穿透树木等障碍物从而获取有效的地形地面信息。由此形成较为精准的地形测绘图，在建筑施工和运用上起着重要的作用。LIDAR测绘技术也随着时代的发展不断革新，且广泛运用于各种地形测绘、城市规划和环境监测等建筑施工过程中，大大提高了建筑行业的效率。
2.LIDAR测绘技术在建筑行业的应用
人类社会随着时代不断变化发展，物质生活资料也更提高了一个层次。LIDAR测绘技术作为当前最主要的一种测绘方式，在建筑行业受到广泛关注，也在建筑杨业不断深入。在技术运用上同计算机技术、信息技术、遥感技术和微电子技术并用，使得LIDAR测绘技术在使用上更加高效和精准。目前，LIDAR测绘技术主要运用在以下几个领域：
2.1基础测绘工作
基础测绘工作主要针对建筑施工工地进行测绘，以满足项目施工的基本要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基础测绘主要通过数字影像技术来对建筑施工工地的基本信息进行收集和整理，提前避免在施工过程中遇到施工内容复杂和工作力度过大等问题发生。通过合理规划工程建设的程序和对建筑施工过程进行有效管控来实现建筑基础工程的圆满推进。基础测绘技术主要包括数字高程模型（DEM）、数字线划地图（DLG）、数字正射影像（DOM）和数字栅格地图（DRG）这几种。数字正射影像是指在数字高程模型获得精准地形信息前提下，对所采集的数据进行校正后所得到的精准信息。在缺乏数字高程模型的情况下，数字正射影像往往只能通过普通测量获得数据，但是由于测量技术不到位和过程复杂等问题，会影响数据的准确性。因此，数字高程模型的重要性得以体现。
2.2快速获取数字高程模型
LIDAR测绘技术的特点是能够获取高密度、高精度的激光数据，该数据能直接显示地形的坐标位置，能够通过云数据来反映树木等障碍物的方位，将这些障碍物抹除，然后可以构成数字高程模型。数字高程模型是对数据模型的模拟建设，通过建设的模型来快速测算环境和建筑工程，从而解决工程建设中的问题。由于激光点密度大，数目多，使得生产高精度、高分辨率的DEM也成为可能，因此它是解决快速进行DEM数据采集的最有效方法，其产品精度甚至可以满足多行业对高程的需求[2]。
2.3精密工程测量工作
精密工程测量是一个复杂的系统性工作模式，在测绘工程项目中往往涉及到测量目标、三维物体模型和坐标等多种数据，因此成为了所有测绘工程项目中最为复杂的一种。LIDAR测绘技术主要运用于选线规划、沉降监测、水文检测、施工检测和考古研究等方面，是对测量目标数据的全方位收集，据此构建出三维模型。在实际的测绘工作中，通过对数码影像收集相应的数据，同时将数据和构筑物的数据进行重叠，从而组建出较精准的3D模型，以实现测量对象景观的计划研究、决策和变形检测工作[3]。
2.4数字城市建设工作
数字城市是指以计算机、多媒体和信息储存技术为基础，是力争构建信息化的目标。主要通过宽带连接的手段，整合卫星遥感、遥测、地理信息系统和虚拟仿真技术，针对城市实现多分辨率、多规格、多空间以及多类型的3D描绘。LIDAR测绘技术可以获取高分辨率的数字模型，给数字城市系统的建设和描绘奠定基础。数字城市借用仿真的三维城市模型来作为模拟城市管理和开发的平台，对于城市的管理和建设提供便利和帮助。同时，数字城市建设的类似经验可以运用到数字矿上的建设中，对于解决矿山和矿业城市中矿山生态环境差、资源枯竭等问题都有主要的作用。
2.5水下地形测量工作
LIDAR测绘技术可以借用不同的激光束在水下进行测量工作。这种测量技术多用于海底地形勘探、海底资源开采和沉没物打捞等工作中。SHOALS系统会同时采用红光和蓝光两种激光光源分别对水平面和水底进行测绘工作，利用这两个光束接收的时间差来计算水的深度，从而得出较为精准的水底数据，为水资源的开发、利用和周边过程建设打下坚实的基础。通过这种测绘方式可以进行大面积的水下地形测量工作，有利于近海地区、湖泊和河流的勘探和检测，也有利于航运和水文等产业的发展。
3结语
我国经济的发展和人们生活水平的不断提高带动了社会产业的发展和进步，建筑产业更是借助社会发展的契机在社会的建设和发展中起着重要的作用。在我国的工程建筑和开发中，测绘工作处于重要的地位，而LIDAR测绘技术更是凭借自身的高精度性和高准确性推动着测绘行业和建筑行业的发展。地面地形测绘是工程建设、城市规划和科研管理工作中的基础步骤，也有利于进一步解决工程建设中出现的问题。本文阐释了LIDAR测绘技术的基本概念和优势，将LIDAR测绘技术在建筑物建设、城市建设和周边环境监测方面的应用进行了分析，从而希望推动LIDAR测绘技术在行业的运用和发展，进一步提高工程建设的效率，突破施工技术上的难点，节约经济成本。
参考文献
[1]朱士才.LIDAR的技术原理以及在测绘中的应用[J].现代测绘,2006, 7:12-13.
[2]李冠成.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用[J].广东技术,2008, 8:187-188.
[3]王海峰.LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用[J].城市建筑,2015,26: 125-125.
[4]李忠财.研究工程测绘中的LIDAR测绘技术运用分析[J].工程技术,2016,1:146-146.
[5]魏一卿.浅析LIDAR测绘技术在工程测绘中的应用[J].江西建材，2015（17）：221-221.
论文作者:王文瑞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
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