浅谈三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用

摘 要：三维激光扫描技术辅助现代高精度传感器技术，并利用高精度全自动立体扫描技术，能够对空间三维特征和整体三维结构的三维建模。三维激光扫描技术具有精度高、速度快、对环境要求低、使用方便的优点，能够有效解决常规地籍测绘中工作效率低、劳动强度大的问题，并为其提供技术支撑。文章首先对地籍测绘中的地籍控制测量、地籍要素调查和数据库建设进行相关概述，然后就三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用进行了探讨，希望对地籍测绘工作具有参考意义。

关键词：三维激光扫描；技术；地籍测绘；应用

1 概述

地籍测绘在我国历史悠久，早在2000多年前就有记载，但常规的地籍测绘方法存在着外业人员作业周期长、劳动强度大、局部范围无法测量等缺陷。伴随着科学技术的迅速发展，许多新兴技术大量涌现在我们的日常生活中，三维激光扫描技术在测绘领域的广泛应用给地籍测绘工作带来了重大机遇，极大地推动了我国地籍测绘工作的发展。三维激光扫描技术作为一种先进的、高精度的立体扫描技术，具有采样点速率高、数字化采集、点定位精度高、软件功能全面、兼容性好、测量距离远的优点[1]。将三维激光扫描技术应用于地籍测绘领域中，可以改变传统测绘作业流程，能够在很大程度上提高地籍测绘的工作效率。

2 地籍测绘概述

2.1 地籍控制测量

任何一项测绘工作的开展都需要前期控制测量，并对网布设的好坏和测量精度的高低进行准确控制，因为这些都会直接影响到后期测量成果的准确性以及其是否能满足项目使用的标准要求。在地籍测量中，可将地籍控制测量分为地籍图根控制和地籍首级控制测量两种。在对各等级控制网进行布设时，应遵循“从整体到局部、分级布网”的原则。地籍首级平面控制网应该采用静态全球定位系统定位法，对国家E级以上GPS点和四等以上三角点等进行收集，并对其进行分析和检查之后将其作为地籍首级平面控制点。在对二级以上的地籍首级平面控制网点进行加密时，可采用快速静态、静态全球定位系统法。首级控制网点可采用三角高程测量、水准测量等方法进行测量。地籍图根控制测量时具体可以采用导线测量方法、动态和快速静态全球定位系统定位方法。

2.2 地籍要素调查

地籍要素调查的基本单元是宗地，其主要内容是对每一宗土地的土地界址和权属状况进行调查，并对宗地草图进行绘制，将地籍调查表填写完整，并签订土地权属争议原由书或者土地权属界线协议书。下面对地籍要素调查的具体内容进行详细介绍。

第一，地籍要素调查前期准备阶段。前期准备一般是在权属调查前需进行的一些准备工作，主要包括划分地籍区和地籍子区，收集、整理土地权属来源等相关资料，编制调查工作底图，对宗地代码进行预编等。第二，调查权属界址。调查土地权属状况主要是对土地权属性质、土地来源、土地权利人、土地用途、土地位置和其他共用等情况进行调查。第三，调查权属界址。界址调查主要内容包括界标设置、指界、界址边长丈量等。第四，绘制宗地草图。宗地草图是对宗地位置、界址线、界址点、相邻宗地之间的关系的描述。宗地界址确认核定完成后，应该按照调查底图、界址点、丈量界址边长与邻近地物之间的距离现场绘制宗地草图。第五，填写地籍调查表。地籍调查表是确定权属界线的原始记录，要严格按照规定要求和格式填写。

2.3 数据库建设

地籍信息系统是利用计算机信息技术建立的地理信息系统，其将数据、图件进行存储、统计、管理、分析、检索、维护，在日常管理地籍数据时能够更加便捷和高效。以往我国的地籍测绘工作，由于信息技术不完备，多采取相对落后的技术手段，导致耗时长、工作量严重增大、数据不精确等状况。地籍测绘工作是土地管理工作中最重要的一个环节，要使地籍测绘工作能够更高效、更精确、更全面必须要与信息技术相结合，提高地籍数据的获得途径，建立地籍信息系统。

3 三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用

3D激光扫描仪是快速激光测距仪，因为其内部含有扫描棱镜所以不用反射棱镜就可以对扫描点的三维坐标进行精确测量，并且3D激光扫描仪的扫描速度高达数万点每秒。3D激光扫描仪具有高分辨率、采集速度快、非接触式测量、高精度、实时、动态等优点，可以快速、准确、全面地获取三维地形数据。下面对3D激光扫描仪在地籍测绘中的应用进行具体介绍。第一，前期准备阶段。因为3D激光扫描仪具有高速测量、不受环境影响、非接触式测量的特点，所以在前期准备阶段只需对测区进行勘察，并选择合理的位置以便测量工作的进行。第二，设置测区站点。3D激光扫描仪测区站点的设置比较灵活，通常选择地势较高的地方或者通视效果较好的巷道口。第三，扫描测量。测区站点设置完成后，通常采用3D激光扫描仪每4-6分钟完成一个测区站点的扫描测量工作。扫描结束后应及时查看显示屏上实时测量的云数据，如果点云数据位于不理想区域可调整扫描仪的精度并重新测量。最后，处理数据。最后应通过多站点拼接云数据、地物提取、坐标系转换、CASS成图等程序对测得的三维点云数据进行处理。

在获取到三维点云数据后，接下来就要进行重要的数据处理工作，文章利用Z+FLaserControl软件中进行测绘的拼接。该软件可以自动化的识别占标的十字靶心，减小人为操作引起的误差传递，精度可达到毫米级。

为了更好的做到地物特征线提取的自动化，文章了利用导出切片和剖面成像等功能来实现特征线的提取，本方法具有速度快、准确的特点。需要注意的是照片底片的外形尺寸，如果照片底片的边长度越长的话，那么所对应的光栅也就越细，需要的主内存也就越大。图1为剖面点云与外业实测的线化图的对比，从图中可以看出剖面点云数据的精度相对较高，提取的线化图之后的界址点精度可达厘米级。

4 结束语

综上所述，三维激光扫描技术在地籍测绘领域中的广泛应用，可将三维激光扫描技术的优势充分发挥。三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一，尤其是对于测绘领域来说，随着三维激光技术的不断发展与完善，以及三维控制信息需求的增加，三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合，作为一种新的空间数据采集手段，三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间，将成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段，因此，加强对三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用研究迫在眉睫，希望文章为地籍测绘工作提供参考。

参考文献

[1]王萍.激光扫描技术在地籍测绘中的应用研究[J].低碳世界，2014（12）.

[2]刘晓军.三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用[J].企业技术开发，2014（9）.

[3]房延伟.三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用[D].吉林大学，2013（12）.