摘要:在現(xiàn)今科學技術的支持下，對道路工程測繪當中應用激光掃描的技術對測繪的準確性具有重要的作用。因此，在此次論述當中，從介紹地面三維激光掃描技術著手，闡述了道路工程項目測繪中的具體要求，并按照技術的特點對應用流程予以論述，最后，通過實際案例來明確該種技術具體應用方式，此次研究的主要目的在于促進地面三維激光掃描技術在道路工程項目測繪中的廣泛應用。
關鍵詞:三維激光;掃描技術;道路工程測繪;技術應用
前言
先進的科學技術推動了社會的進步和發(fā)展，提高了社會中各個行業(yè)的實際工作效率。道路項目工程測繪當中，采用新型的測繪技術能輔助道路和交通的建設，在很大程度上的彌補了傳統(tǒng)測繪形式存在的缺點。其中地面三維的激光掃描技術能實現(xiàn)深度掃描，并且能夠全方位的掃描對象，可根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)和信息進行三維建模，通過對測繪項目的綜合分析，進而得到相應的信息。地面三維激光掃描技術是一種有效的方法測繪。在研發(fā)后受到業(yè)內(nèi)眾多學者的廣泛關注�；谶@樣的發(fā)展狀況，在此次研究中本文從以下幾個方面展開詳細的論述。
一、地面三維式激光掃描技術簡介
(一)掃描技術分類
地面三維式激光掃描科學技術從測繪的角度進行劃分可分為兩種:一是固定的形式。這種形式的激光掃描儀和全站儀測繪的形式相似，在電腦軟件的輔助下，對參與掃描的設備進行調控，對測繪的對象進行拍攝，最后對得到的資料圖進行整理。這樣的掃描方式屬于范圍性形式的掃描，通過合理的運用這樣的掃描方式，能為檢測單位獲取海量的數(shù)據(jù)。固定形式的激光掃描獲得的測量結果相對精準，測繪的范圍相對較廣。二是移動形式的激光掃描。該種激光掃描主要是以上述掃描形式為基礎，搭載到移動電子設備中，便能實現(xiàn)測繪位置的GPS的定位［1］。
(二)掃描技術測繪原理
地面三維式激光掃描科學技術的測繪原理實質性的內(nèi)容是采用激光測量被檢測對象不同的路段長度，在實際測量的過程中，主要是對路段當中各項信息和環(huán)境設置的相應資料進行采集和收納，最后得到的想要的測量和繪制結果。對于獲得的結果進行配比，以此來畫出較為全面的三維模型。在使用該種新型的掃描測繪技術的過程中，相關設備的二極管在作業(yè)時能向外發(fā)射出大量的信號，并在棱鏡的輔助下，射向測繪的檢測對象，同時還能的接收到反饋回來的信號，通過對期使用具體時間的計算，得到實際的距離值。在實際應用的過程中，利用角度和位置不斷變化的形式，來得到實際檢測對象在空間上的具體位置，運用該種方式能實現(xiàn)對檢測路段的全方位分析。由于在光線教暗的環(huán)境下同樣能作業(yè)，這樣的優(yōu)勢使得道路測繪方面的作業(yè)更具有便捷性，對路段建設和修整提供了重要的保障。
二、道路工程項目測繪中的具體要求
交通方面工程的施工主要有兩種形式:一是新路段的建設。例如，地鐵路線的建設、高鐵路段的建設以及山區(qū)公路的建設。二是既有線的修整。例如對破損嚴重路段的維修、對地理環(huán)境特殊的路段進行養(yǎng)護等。不論在何種路段進行施工，施工的前期要對路況和周邊的環(huán)境進行全面的了解，這樣才能制定出相對完整的施工計劃。這就要求測繪部門對比例圖和截面圖進行測繪，其精準性的要求較高。在實際測繪后，為道路項目部提供施工標具體的地形圖，這對項目施工具有重要的作用。尤其在對既有線進行施工的過程中，由于原有的交通設施對交通安全具有深遠的影響，基于這樣的狀況道路工程中的各個項目的交通設施進行測繪，完成上述的工作需要的測量人員耗費大量的時間和精力。為了保障在實際作業(yè)的過程中測量人員的安全性，對部分地點的測量應采用先進的測繪技術。其中采用地面三維式激光掃描科學技術，對道路工程項目的測繪工作提供了相對便利的條件，并在很大程度上提高測繪結果的準確性，為道路項目的施工和維修提供了重要的信息和數(shù)據(jù)的保障［2］。
三、具體應用流程
(一)道路工程項目作業(yè)數(shù)據(jù)采集
在開展外業(yè)數(shù)據(jù)整理歸納的工作時，要對測繪路段進行全面的分析，完成對路段的觀察之后，的才能對將要作業(yè)的測繪地點和位置進行設定。開展平面測繪工作時，使用GPS技術對測繪對象實際測量點予以定位，能在一定程度上提升該坐標點的準確性。之后開展對測繪地點的全面掃描，能得到每個地點的高程。在進行外業(yè)測量的工作時，要在全部測繪地點完成測量之后，在對點位和實際地理空間坐標進行適當?shù)臉俗�。這是由于在完成外業(yè)方面信息和環(huán)境資料的采集之后，需要對得到的信息和數(shù)據(jù)進行整理。為了更好的保障對相應數(shù)據(jù)測量和處理的精密度，應對測繪點位之間的距離進行合理的測繪，各個點位之間實際的距離設定應在合理的范圍之內(nèi)，以此來保障信息和數(shù)據(jù)采集的完整性。與此同時，在實際工作中，應保障各個測量點之間的距離具有相應距離，避免點與點之間的距離過近，增加后續(xù)數(shù)據(jù)資料處理的難度。但是，在實際操作中，可以存在小量數(shù)據(jù)信息重疊的部分，為采集數(shù)據(jù)的準確性提供重要的保障。
（二）道路工程項目作業(yè)數(shù)據(jù)處理
在對道路項目工程開展內(nèi)業(yè)處理的過程中，要保障信息和數(shù)據(jù)處理的全面性和系統(tǒng)性。在該階段，應從以下三個方面來進行。1．外業(yè)數(shù)據(jù)采集點云數(shù)據(jù)的處理在開展道路外業(yè)信息數(shù)據(jù)采集后，得到的數(shù)據(jù)相對零散，對于海量分散性的數(shù)據(jù)進行處理，需要對外業(yè)采集的信息進行整理，并將各個數(shù)據(jù)資料合理的放置在相對統(tǒng)一的坐標系中，并在這樣的基礎之上繪制出相對完整的三維坐標系。把存在重疊部分的數(shù)據(jù)進行合理的處理，以此來杜絕大量點位數(shù)據(jù)在信息傳輸過程中影響數(shù)據(jù)的精準性。此外，本次研究中的先進測繪技術還能實現(xiàn)對地理坐標的轉化，能將初期標注的信息和實際的測量空間的信息融合到一起，以此形成同一點位上詳細的坐標系統(tǒng)的建立。這對掌握道路各個路段的信息提供了重要的信息［3］。2．數(shù)據(jù)濾波與抽隙在開展的外業(yè)數(shù)據(jù)信息采集時，由于道路中各個路段的地形相對復雜，在加之外借影響因素較多，獲得的點云數(shù)據(jù)很容易的產(chǎn)生噪點，其會嚴重的影響坐標系的精準度。為了有效的避免出現(xiàn)這樣的問題，在工作中應對其中產(chǎn)生的噪點予以控制，這一過程屬于數(shù)據(jù)濾波方面的工作。在實際操作中，將三維式激光掃描設備與電腦連接到一起，利用軟件進行手動去除，如若該方面的數(shù)據(jù)過于密集，要進行的抽隙處理方式，以此來保障定位之間的距離在規(guī)定的范圍之內(nèi)，便于對數(shù)據(jù)的處理。3．建立橫縱線平面圖在完成點云數(shù)據(jù)處理之后，形成了不規(guī)則的空間數(shù)據(jù)，這就需要對采集和處理的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，按照測繪獲得的等高線繪制出的橫縱線平面圖，并在繪制好的橫縱線的平面圖當中，對道路工程項目的中線位置予以確定，通過這樣的方式，能實現(xiàn)對實際道路工程項目土方量的計算，以便后續(xù)對道路工程項目的建設和修整提供可供參考的數(shù)據(jù)，進而對施工方案設計起到的輔助性的作用。
四、實例應用分析
A段高速公路由于投放使用的時間久遠，路面出現(xiàn)大范圍凹凸不平的現(xiàn)象，為了保障路段通行的安全性，需要進行大規(guī)模的休整。在開展休整以及施工的過程中，為了的讓道路測繪能真實的反應出的該路段開裂的狀況，需要道路測繪部門提供每隔10m的橫縱道路斷面圖。該路段的高速公路處于正常通車的狀況，為了不影響路段通車，傳統(tǒng)測繪方式難以滿足實際測繪的需要。因此，采用的地面三維式掃描的形式進行測繪。實際操作中，在高速公路護欄外設置路況測繪點，對出現(xiàn)凹凸不平部分的路段進行激光掃描，采用三維軟件對掃描得到的信息和數(shù)據(jù)予以拼接。其中點位拼接過程中的精準度應控制在7mm之內(nèi)，整個點云的拼接在9mm之內(nèi)，在數(shù)據(jù)處理結束之后，生成三維模型，并將高速公路中的隔離帶和緊急車道繪制到該圖中。另外，對三維模型開平面測量，最終繪制出需要得到的平面圖。最后，將采集到的數(shù)據(jù)按照上文數(shù)據(jù)處理的流程進行處理，導入計算機中，使用軟件工具繪制出具體的橫縱斷面圖，為A路段的休整提供數(shù)據(jù)依據(jù)。采用傳統(tǒng)方式對A段高速公路的高程進行測量，與新技術相比測量的誤差＜0．1mm。這樣的數(shù)據(jù)充分的表明了:地面三維式掃描技術具有較高的精準性和便捷性。結論:地面三維式激光掃描科學技術能實現(xiàn)對道路地物無接觸和高精度的測量，通過外業(yè)數(shù)據(jù)的采集和處理，能對標的路段三維模型進行準確繪制，這有效的提高了測繪的效率。通過本文的論述得知，地面三維式激光掃描科學技術的測繪原理實質性的內(nèi)容是采用激光測量的道路工程項目各個方面的距離，而整個測繪的過程是對相應范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)信息進行不間斷的采集和處理，最終獲得道路工程項目的測繪結果。三維掃描技術測量道路路段點位的主要流程主要分為兩部分:道路工程項目外業(yè)數(shù)據(jù)采集道路工程項目內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。為了更好的研究地面三維掃描技術在道路工程項目中的應用，通過實例分析的形式進行闡述，望此次研究的內(nèi)容和結果，為該項技術的廣泛應用起到促進性的作用。
參考文獻
［1］劉新洪．淺談地面三維激光掃描技術在市政工程測量中的應用［J］．信息化建設，2016，04:238．
［2］李良英，韓峰．地面三維激光掃描技術在道路改擴建測繪中的應用研究［J］．礦山測量，2016，05:24－27．
［3］陳合忠．地面3維激光掃描技術在特殊困難地區(qū)地形圖測繪工程中的應用分析［J］．測繪與空間地理信息，2012，12:174－175．
