基于固定式地面激光扫描技术在土石方测量中的作用分析

[摘 要]本文就试着对固定式地面激光扫描技术的工作原理进行简单的介绍，采用当前最为先进的扫描仪对试验区域的土石方测量等数据进行综合统计和分析，探讨了固定式地面激光扫描技术再土石方测量这一领域的具体作用，以及相对于土石方测量技术之间有什么区别，固定式地面激光扫描技术的优势在哪里，最后以期望得到定量的分析结果。

[关键词]土石方；测量；点云数据；固定式地面激光扫描技术

中图分类号：TG832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0259-01

在二十一世纪的今天，各类科学技术和计算机技术不断的高速发展，为人民的生活和工作带来了巨大的转变。同时也为人民处理数据带来了极大的方便。当前一种十分先进的三围扫描技术正成为这个时代的产物，该技术可以对各类数据量大、并且较为复杂的三维数据进行分析和收集，在通过该技术进行立体的三维数据制图。固定式地面激光扫描技术的主要目的是为了快速有效的获取短距离之内的三维模型空间，同时对空间进行全面的数据处理和分析。

测绘工程是由多个部分组成的，而土石方测量便是其中最为重要的组成部分，进行科学有效的土石方测量，能切实的为工程造价以及预算提供参考数据，具有重要的意义。与传统土石方测量方法相比，该方法既节省了时间同时也节约了人力，同时弥补了传统测量方法的不足。因此，这篇文章将就固定式地面激光扫描技术在土石方测量中的测量应用进行分析。

一、固定式地面激光扫描技术的工作原理

固定式地面激光扫描技术主要由多个部分共同完成，主要的核心部分由计算机、扫描仪、电源供应系统以及相应的配套设备，是一种综合了多种高兴技术的先进空间信息数据收集和处理系统。

激光扫描仪在运行的过程中，测距方法是较为特殊的，多是以三角测量原理进行，以激光微光源，结构模式主要有三种，一种是单线条，一种是多光条，一种是光点。然后将其投射到需要测量的物体外表，同时利用光电敏感元件在相对的位置接受反射的相关能量，结合光条以及光点的物件成像偏移，通过测量的像点、平面、像距等方法，对物体的深度信息进行全面且综合的计算。

二、土石方测量实验方法

在土石方测量方法中，最新的固定式地面激光扫描技术和以前的测量方法相比，具有如下的测量优势：

2.1相对于传统的土石方测量方法来说，固定式地面激光扫描技术测量效率更高，测量的速度也更快。

2.2测量的精度更准、测量的密度更高、最小可以控制在两毫米以下的距离进行扫描，同时可以达到五毫米以上的精确对位。

2.3该测量方式不需要与被测量物体进行接触就可以完成，进而切实有效的解决了部分危险领域的测量，从而保护了测量人员的安全以及测量对象的稳定性等。

2.4测量的范围广为广阔。可以进行大视角的检测扫描。最远的扫描距离可以达到一千五百米以外的区域。在这次作用分析过程中，始终坚持与生产相结合，挑选了一个需要测量的土石方工程，只是该测量区域内大多为空旷地带，只有极少数的部分被一些植被给覆盖。在测量的过程中的，先利用相关的技术在工作范围之内，布设以及测量了许多的点。采用固定式地面激光扫描技术对需要测量的区域进行扫描。在扫描的过程中，将测量仪器按照顺序依次放置在测量点上，进行全方位的扫描，扫描的距离控制在一定的范围之内，并且保持一定量的间隔距离，同时每一次扫描的区域必须达到百分之四的区域是重叠的。总共进行了十次左右的扫描，花费了大约五个小时左右，扫描了大约一千千米的区域。

此外，在工作范围之内，选择一些区域进行全站仪进行数据的收集以及分析，做该项工作的目的，主要是为了将两个不同的测量技术在土石方测量中的实用性等进行综合对比。在测量的过程中，将测量仪器放置在完全一样的测量点上，然后采取对中整平，然后确定其定向，然后采取一定范围的点间隔进行高程采样，总共采取了大约零点四前面的数据做比较分析。

三、数据处理

采用相关的软件对采集到的数据进行综合处理和分析。首先将采集到的数据连接到处理器中，在进行拼接时，将每一个测量点的数据连接起来，由于每一个采集点之间的存在着百分之四十左右的重叠区域，可以通过数据处理软件对数据的参数等相关数值进行设置，进而进行自动拼接，最后得到相关的云点数据。

由于在该测量范围之内，有少量的区域有一定的植被覆盖，为了将数据的真实性提升到一定的高度，需要对遮挡的植被进行处理，选择软件中的植被处理功能就可以完成，采用相应区域内的保留最低高程点的方法，从而对扫描数据做好处理，最后得到处理以后的高程数据，因此，说明该技术在处理植被等方面是具有重要作用和明显效果的。

因为扫描的点之间的间隔距离不打，数据量就十分大，在这种情况下，需要对相关的数据进行取舍，最后得到适合本次测量土方测量的有效数据。所以，在对处理后的数据进行筛选时，得到一定密度空间的数据来作为此次测量的土石方原始数据。将数据再导入相关的处理软件，最后连接成三维立体图像，在提取相应的网格，结合土石方量的计算公式和计算功能，结合设计高程进行计算。

四、总结

综上所述，在当前建筑施工技术不断成熟的今天，需要先进的技术正在不断的推出和应用。在土石方测量技术方面，固定式地面激光扫描技术正在不断的推广和应用。为切实有效的测量土石方的数量提供了准确性，同时也弥补了传统土石方测量方法的不足，让测量的时间更短，让测量的精度更高，让测量的成本更低。为施工单位制定工程造价以及工程预算提供了真实可靠的数据。在一定程度上填补了传统土石方测量方式的不足。相信在未来的土石方测量中，固定式地面激光扫描技术将会得到大量的推广。

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