三维激光扫描技术在地形测绘中的三大优势及三大应用

　　在传统的地形测绘工作中，时常存在耗时长、数据不准确、工作量大等问题。随着科技的不断进步，三维激光扫描技术也逐渐运用于地形测绘中。那么，三维激光扫描技术在地形测绘工作中有怎样的优势，又发挥了怎样的作用呢？

　　一、在地形测绘中的优势

　　三维激光扫描仪改变了传统的单点数据采集模式，实现了自动收集持续密集的数据，同时进行大量的点云数据采集，有效提高了地形测绘的工作效率。与传统的测绘方式、贴图工具相比，具有快速、采样率高、安全性高等优势。

　　1、快速。三维激光扫描技术能快速获取地形的立体信息，与传统测量方式相比，三维激光扫描技术既缩短了野外工作时间，又提高了数据采集效率。

　　2、采样率高。三维激光扫描仪扫描覆盖面积大，单次扫描就可以获得更大面积的空间和信息。三维扫描技术能够实现实时采集数据，同时还具有很强的抗干扰能力，不受天气、温度、湿度等外部环境因素的影响，可以进行全天不间断的实时动态观测。

　　3、安全性高。通过三维激光扫描仪绘制地图能够开展长距离地形测量任务，选择站点时可以选择相对安全的位置，也能获得更加准确的测量数据。在一些地形复杂和存在未知危险点分布的区域，地形测绘也具有较高的安全性。

　　4、数字化功能。能够自动显示、输出导入的数据，具有良好的点云数据处理和三维建模处理功能，并通过开放软件界面和其他软件实现信息共享，提高数据信息的利用率。

　　二、在地形测绘中的应用

　　1、现场调查

　　由于目标测量区域地形复杂，在执行三维激光扫描工作前需要了解和分析测量区域的地形特征，确保测量工作能够顺利开展。结合使用的三维激光扫描仪的相关参数对目标测量区域进行实地考察，并确定桩号，在这个过程中需要注意以下几点：

　　（1）尽量选择视野广阔的工作站，这样有利于更好地获取测量区域的数据，从而保证地形测量的准确性。

　　（2）桩号确认时，选择尽可能少的桩号，从而减少原始数据量。

　　2、收集数据

　　（1）摄像机调试。为了提高摄像机调试时拍摄的照片的清晰度，需要注意光线对摄像机曝光时间的影响。在雨雾天气作业时，可以根据实际情况合理延长一张照片的拍摄时间。

　　（2）三维激光扫描仪架设。在架设扫描仪时需要注意地面的平整度，避免出现扫描仪不稳定和倾斜等状况。在扫描过程中，扫描仪必须自由旋转，不能接触任何物体。

　　（3）数据收集。通过三维激光扫描仪开展该区域的数据收集工作。

　　3、行业数据处理

　　（1）平滑去噪。当外部元素和设备内部的电子元素对点云数据造成干扰时，可能会出现去噪问题，因此需要平滑的去噪处理。通常采用的方法是中值、平均值或标准高斯过滤器。

　　（2）匹配连接。在实际操作中，点云数据通过不同的桩号获取，必须对应不同坐标的数据，将其合并到同一个坐标系中。通常，连接匹配方法的坐标系基于公共目标，坐标系基于点云，坐标系基于测量站点。

　　（3）点云的孔修补。由于受外部因素的影响，部分区域可能无法扫描，导致点云数据遗漏，不利于开展后续地形测绘工作，因此需要修补点云孔。常用的方法是现场校正法和点云插值法。