摘要:在现今科学技术的支持下，对道路工程测绘当中应用激光扫描的技术对测绘的准确性具有重要的作用。因此，在此次论述当中，从介绍地面三维激光扫描技术着手，阐述了道路工程项目测绘中的具体要求，并按照技术的特点对应用流程予以论述，最后，通过实际案例来明确该种技术具体应用方式，此次研究的主要目的在于促进地面三维激光扫描技术在道路工程项目测绘中的广泛应用。
关键词:三维激光;扫描技术;道路工程测绘;技术应用
前言
先进的科学技术推动了社会的进步和发展，提高了社会中各个行业的实际工作效率。道路项目工程测绘当中，采用新型的测绘技术能辅助道路和交通的建设，在很大程度上的弥补了传统测绘形式存在的缺点。其中地面三维的激光扫描技术能实现深度扫描，并且能够全方位的扫描对象，可根据收集到的数据和信息进行三维建模，通过对测绘项目的综合分析，进而得到相应的信息。地面三维激光扫描技术是一种有效的方法测绘。在研发后受到业内众多学者的广泛关注。基于这样的发展状况，在此次研究中本文从以下几个方面展开详细的论述。
一、地面三维式激光扫描技术简介
(一)扫描技术分类
地面三维式激光扫描科学技术从测绘的角度进行划分可分为两种:一是固定的形式。这种形式的激光扫描仪和全站仪测绘的形式相似，在电脑软件的辅助下，对参与扫描的设备进行调控，对测绘的对象进行拍摄，最后对得到的资料图进行整理。这样的扫描方式属于范围性形式的扫描，通过合理的运用这样的扫描方式，能为检测单位获取海量的数据。固定形式的激光扫描获得的测量结果相对精准，测绘的范围相对较广。二是移动形式的激光扫描。该种激光扫描主要是以上述扫描形式为基础，搭载到移动电子设备中，便能实现测绘位置的GPS的定位［1］。
(二)扫描技术测绘原理
地面三维式激光扫描科学技术的测绘原理实质性的内容是采用激光测量被检测对象不同的路段长度，在实际测量的过程中，主要是对路段当中各项信息和环境设置的相应资料进行采集和收纳，最后得到的想要的测量和绘制结果。对于获得的结果进行配比，以此来画出较为全面的三维模型。在使用该种新型的扫描测绘技术的过程中，相关设备的二极管在作业时能向外发射出大量的信号，并在棱镜的辅助下，射向测绘的检测对象，同时还能的接收到反馈回来的信号，通过对期使用具体时间的计算，得到实际的距离值。在实际应用的过程中，利用角度和位置不断变化的形式，来得到实际检测对象在空间上的具体位置，运用该种方式能实现对检测路段的全方位分析。由于在光线教暗的环境下同样能作业，这样的优势使得道路测绘方面的作业更具有便捷性，对路段建设和修整提供了重要的保障。
二、道路工程项目测绘中的具体要求
交通方面工程的施工主要有两种形式:一是新路段的建设。例如，地铁路线的建设、高铁路段的建设以及山区公路的建设。二是既有线的修整。例如对破损严重路段的维修、对地理环境特殊的路段进行养护等。不论在何种路段进行施工，施工的前期要对路况和周边的环境进行全面的了解，这样才能制定出相对完整的施工计划。这就要求测绘部门对比例图和截面图进行测绘，其精准性的要求较高。在实际测绘后，为道路项目部提供施工标具体的地形图，这对项目施工具有重要的作用。尤其在对既有线进行施工的过程中，由于原有的交通设施对交通安全具有深远的影响，基于这样的状况道路工程中的各个项目的交通设施进行测绘，完成上述的工作需要的测量人员耗费大量的时间和精力。为了保障在实际作业的过程中测量人员的安全性，对部分地点的测量应采用先进的测绘技术。其中采用地面三维式激光扫描科学技术，对道路工程项目的测绘工作提供了相对便利的条件，并在很大程度上提高测绘结果的准确性，为道路项目的施工和维修提供了重要的信息和数据的保障［2］。
三、具体应用流程
(一)道路工程项目作业数据采集
在开展外业数据整理归纳的工作时，要对测绘路段进行全面的分析，完成对路段的观察之后，的才能对将要作业的测绘地点和位置进行设定。开展平面测绘工作时，使用GPS技术对测绘对象实际测量点予以定位，能在一定程度上提升该坐标点的准确性。之后开展对测绘地点的全面扫描，能得到每个地点的高程。在进行外业测量的工作时，要在全部测绘地点完成测量之后，在对点位和实际地理空间坐标进行适当的标注。这是由于在完成外业方面信息和环境资料的采集之后，需要对得到的信息和数据进行整理。为了更好的保障对相应数据测量和处理的精密度，应对测绘点位之间的距离进行合理的测绘，各个点位之间实际的距离设定应在合理的范围之内，以此来保障信息和数据采集的完整性。与此同时，在实际工作中，应保障各个测量点之间的距离具有相应距离，避免点与点之间的距离过近，增加后续数据资料处理的难度。但是，在实际操作中，可以存在小量数据信息重叠的部分，为采集数据的准确性提供重要的保障。
(二)道路工程项目作业数据处理
在对道路项目工程开展内业处理的过程中，要保障信息和数据处理的全面性和系统性。在该阶段，应从以下三个方面来进行。1．外业数据采集点云数据的处理在开展道路外业信息数据采集后，得到的数据相对零散，对于海量分散性的数据进行处理，需要对外业采集的信息进行整理，并将各个数据资料合理的放置在相对统一的坐标系中，并在这样的基础之上绘制出相对完整的三维坐标系。把存在重叠部分的数据进行合理的处理，以此来杜绝大量点位数据在信息传输过程中影响数据的精准性。此外，本次研究中的先进测绘技术还能实现对地理坐标的转化，能将初期标注的信息和实际的测量空间的信息融合到一起，以此形成同一点位上详细的坐标系统的建立。这对掌握道路各个路段的信息提供了重要的信息［3］。2．数据滤波与抽隙在开展的外业数据信息采集时，由于道路中各个路段的地形相对复杂，在加之外借影响因素较多，获得的点云数据很容易的产生噪点，其会严重的影响坐标系的精准度。为了有效的避免出现这样的问题，在工作中应对其中产生的噪点予以控制，这一过程属于数据滤波方面的工作。在实际操作中，将三维式激光扫描设备与电脑连接到一起，利用软件进行手动去除，如若该方面的数据过于密集，要进行的抽隙处理方式，以此来保障定位之间的距离在规定的范围之内，便于对数据的处理。3．建立横纵线平面图在完成点云数据处理之后，形成了不规则的空间数据，这就需要对采集和处理的数据进行优化，按照测绘获得的等高线绘制出的横纵线平面图，并在绘制好的横纵线的平面图当中，对道路工程项目的中线位置予以确定，通过这样的方式，能实现对实际道路工程项目土方量的计算，以便后续对道路工程项目的建设和修整提供可供参考的数据，进而对施工方案设计起到的辅助性的作用。
四、实例应用分析
A段高速公路由于投放使用的时间久远，路面出现大范围凹凸不平的现象，为了保障路段通行的安全性，需要进行大规模的休整。在开展休整以及施工的过程中，为了的让道路测绘能真实的反应出的该路段开裂的状况，需要道路测绘部门提供每隔10m的横纵道路断面图。该路段的高速公路处于正常通车的状况，为了不影响路段通车，传统测绘方式难以满足实际测绘的需要。因此，采用的地面三维式扫描的形式进行测绘。实际操作中，在高速公路护栏外设置路况测绘点，对出现凹凸不平部分的路段进行激光扫描，采用三维软件对扫描得到的信息和数据予以拼接。其中点位拼接过程中的精准度应控制在7mm之内，整个点云的拼接在9mm之内，在数据处理结束之后，生成三维模型，并将高速公路中的隔离带和紧急车道绘制到该图中。另外，对三维模型开平面测量，最终绘制出需要得到的平面图。最后，将采集到的数据按照上文数据处理的流程进行处理，导入计算机中，使用软件工具绘制出具体的横纵断面图，为A路段的休整提供数据依据。采用传统方式对A段高速公路的高程进行测量，与新技术相比测量的误差＜0．1mm。这样的数据充分的表明了:地面三维式扫描技术具有较高的精准性和便捷性。结论:地面三维式激光扫描科学技术能实现对道路地物无接触和高精度的测量，通过外业数据的采集和处理，能对标的路段三维模型进行准确绘制，这有效的提高了测绘的效率。通过本文的论述得知，地面三维式激光扫描科学技术的测绘原理实质性的内容是采用激光测量的道路工程项目各个方面的距离，而整个测绘的过程是对相应范围内的数据信息进行不间断的采集和处理，最终获得道路工程项目的测绘结果。三维扫描技术测量道路路段点位的主要流程主要分为两部分:道路工程项目外业数据采集道路工程项目内业数据处理。为了更好的研究地面三维扫描技术在道路工程项目中的应用，通过实例分析的形式进行阐述，望此次研究的内容和结果，为该项技术的广泛应用起到促进性的作用。
参考文献
［1］刘新洪．浅谈地面三维激光扫描技术在市政工程测量中的应用［J］．信息化建设，2016，04:238．
［2］李良英，韩峰．地面三维激光扫描技术在道路改扩建测绘中的应用研究［J］．矿山测量，质量管理论文2016教育期刊，05:24－27．
［3］陈合忠．地面3维激光扫描技术在特殊困难地区地形图测绘工程中的应用分析［J］．测绘与空间地理信息，2012，12:174－175．
作者：付海军 单位：辽宁省摄影测量与遥感院
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