三維激光掃描在地形測(cè)量中的應(yīng)用

黃鵬HUANG Peng

（貴州遵義水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遵義563000）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)測(cè)繪工作提出了更高的要求。探索使用新型對(duì)地探測(cè)技術(shù)解決地形復(fù)雜、植被茂密、人跡罕至的山區(qū)測(cè)繪難題，發(fā)揮快速探測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)成為眾多測(cè)繪工作者面臨的新任務(wù)。但，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的使用僅可以對(duì)工程局部點(diǎn)位進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量，且作業(yè)效率低、精度上需要反復(fù)校正。三維激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，區(qū)別于被動(dòng)獲取信息的光學(xué)遙感，是一種新型的主動(dòng)式遙感技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在采集效率高、數(shù)據(jù)精度高和植被穿透性強(qiáng)三個(gè)方面。該技術(shù)在山區(qū)地質(zhì)調(diào)查、基礎(chǔ)測(cè)繪、三維建模等方面逐步得到了推廣和應(yīng)用。

1 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用原理和工作優(yōu)勢(shì)

1.1 應(yīng)用原理

三維激光掃描技術(shù)又稱三維實(shí)景復(fù)制技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要通過使用激光設(shè)備有效實(shí)現(xiàn)待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的實(shí)景掃描工作。通過掃描得到圖像信息，可以獲取掃描測(cè)量區(qū)域范圍內(nèi)各種環(huán)境要素控制點(diǎn)位等，還可以收集測(cè)量物體表面的光反射強(qiáng)度以及對(duì)應(yīng)的顏色分布信息，生成空間三維點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)區(qū)域的空間環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)以及環(huán)境情況等全面掃描。三維激光掃描設(shè)備的應(yīng)用，主要包含激光測(cè)距儀設(shè)備、反光棱鏡設(shè)備以及全新數(shù)碼相機(jī)等組成部分。激光測(cè)距儀設(shè)備主要使用脈沖式測(cè)量工作原理，可以在工作過程中主動(dòng)發(fā)射相應(yīng)的激光信號(hào)，實(shí)時(shí)接收來自掃描區(qū)域范圍內(nèi)物體產(chǎn)生的反射信號(hào)信息，以此可以有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離水平角和豎直角的精確測(cè)量工作。通過所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，可以準(zhǔn)確計(jì)算被掃描點(diǎn)和測(cè)量原點(diǎn)之間的坐標(biāo)差。如果測(cè)量站點(diǎn)與同一個(gè)定向點(diǎn)的坐標(biāo)為已知參數(shù)，則可以準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)應(yīng)掃描點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)情況。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

①準(zhǔn)確高效性。三維激光掃描系統(tǒng)可以大范圍、高分辨率、高精度地采集目標(biāo)物體的坐標(biāo)。不同于傳統(tǒng)激光掃描儀的標(biāo)靶拼接，可通過后視定向技術(shù)進(jìn)行點(diǎn)位快速匹配，并能以1200 萬點(diǎn)/min 的點(diǎn)速率進(jìn)行掃描，這大大縮短了外業(yè)工作時(shí)間，簡(jiǎn)化了內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作流程。②獨(dú)立性。三維激光掃描系統(tǒng)體積小、重量輕、便于攜帶；其自身可完成三維點(diǎn)云-面-體的全過程；系統(tǒng)的點(diǎn)密度極高，同時(shí)PointStudio 軟件也具備自動(dòng)拼接、后臺(tái)交會(huì)功能，因而設(shè)備無須全站儀全程配合。③強(qiáng)固性。三維激光掃描系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，符合IP65 防護(hù)等級(jí)，即可完全防止粉塵進(jìn)入，不受任何角度低壓噴射的影響，可適應(yīng)-40～+50℃的溫度。④可調(diào)節(jié)性。適應(yīng)三腳架、延伸桿、車載、機(jī)載多種環(huán)境的測(cè)量；且可在獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的同時(shí)直接瀏覽測(cè)量結(jié)果，外業(yè)中可任意定義掃描區(qū)域及點(diǎn)云密度。⑤兼容性。三維激光掃描系統(tǒng)PointStudio 等處理軟件的數(shù)據(jù)成果可與Surpac 等第三方礦業(yè)軟件無縫對(duì)接；掃描儀上配備全站儀棱鏡或RTK 接口，可與傳統(tǒng)儀器進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)換。⑥數(shù)圖同步性。三維激光掃描系統(tǒng)內(nèi)置工業(yè)級(jí)線性數(shù)碼相機(jī)，像素達(dá)到1.47 億，影像數(shù)據(jù)與點(diǎn)云數(shù)據(jù)同步采集，幫助測(cè)量人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綜合判斷、在內(nèi)業(yè)時(shí)編錄礦巖邊界和節(jié)理裂隙。⑦主動(dòng)性。三維激光掃描系統(tǒng)采用主動(dòng)發(fā)射掃描激光的方式進(jìn)行工作，掃描過程不受掃描環(huán)境的時(shí)間、空間約束。

2 傳統(tǒng)測(cè)量方法及難點(diǎn)

2.1 傳統(tǒng)測(cè)量方法

采用傳統(tǒng)測(cè)量方法主要任務(wù)包括：地上控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、地下控制測(cè)量、地下空間數(shù)據(jù)獲取等。地上控制點(diǎn)可以利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)（Real-TimeKinematic，RTK）布設(shè)控制點(diǎn)，也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)。因?yàn)樯絽^(qū)測(cè)量位置是固定的，為了提高控制點(diǎn)的精度，盡量在測(cè)區(qū)附近布設(shè)控制點(diǎn)。高程采用水準(zhǔn)儀聯(lián)測(cè)附近已知高程點(diǎn)。聯(lián)系測(cè)量的目的是為測(cè)量中的導(dǎo)線提供起算坐標(biāo)、方位角以及起算高程，通常情況下測(cè)區(qū)不具備鉆豎井的條件。因環(huán)境限制無法滿足導(dǎo)線布設(shè)要求時(shí)，可以布設(shè)不多于四條邊的支導(dǎo)線，最大邊長(zhǎng)不應(yīng)超過160m，前視邊長(zhǎng)不應(yīng)超過后視邊長(zhǎng)的兩倍。高程控制測(cè)量采用幾何水準(zhǔn)或三角高程。采用全站儀極坐標(biāo)法測(cè)量，對(duì)于全站儀無法直接測(cè)量的隱蔽角點(diǎn)，使用測(cè)距儀或鋼尺量取待測(cè)點(diǎn)到已測(cè)點(diǎn)的距離，利用空間關(guān)系計(jì)算待測(cè)點(diǎn)平面坐標(biāo)。

2.2 采用傳統(tǒng)測(cè)量方法的難點(diǎn)

采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法數(shù)據(jù)精度低，山區(qū)采集效率受光線影響大、作業(yè)員勞動(dòng)強(qiáng)度大、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量成果不可視、自動(dòng)化程度較低。本測(cè)試項(xiàng)目的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量面大、建筑結(jié)構(gòu)密集、地面雜物堆積。為滿足山區(qū)空間測(cè)量要求，依據(jù)《城市測(cè)量規(guī)范》CJJ/T8—2011 的規(guī)定：地上應(yīng)布設(shè)三級(jí)導(dǎo)線以上精度的平面控制點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)布設(shè)圖根導(dǎo)線或支導(dǎo)線。本項(xiàng)目由于地質(zhì)復(fù)雜，測(cè)量難度大，部分轉(zhuǎn)點(diǎn)近且高差大，無法布設(shè)圖根或圖根支導(dǎo)線，所以常規(guī)測(cè)繪手段無法進(jìn)行施測(cè)。

3 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

3.1 前期測(cè)繪準(zhǔn)備

測(cè)繪設(shè)備主要包括三維激光掃描儀RIEGL VZ-2000，該儀器能夠在陽(yáng)光直射下掃描最遠(yuǎn)距離為330m 的物體，每 1mm 的測(cè)距精度為 25 處；視場(chǎng)角為 360°×300°；1臺(tái)全站儀，6 個(gè)掃描參考標(biāo)靶球，以及若干個(gè)標(biāo)靶紙。將所使用的掃描儀的分辨率參數(shù)設(shè)置為1/4，質(zhì)量參數(shù)為4 倍，對(duì)工程進(jìn)行全景掃描并拍照，在測(cè)量任意一站時(shí)，測(cè)量時(shí)間均需控制在12min 左右，由于某些工程處于山谷中，因此，要將掃描工作分為3 段開展，掃描進(jìn)行過程中，須同時(shí)借助全站儀對(duì)參考標(biāo)靶坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并將其作為點(diǎn)云坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)系二者之間轉(zhuǎn)換的依據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)拼接進(jìn)行掃描，完成各坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換以及點(diǎn)云過濾，將所測(cè)得數(shù)據(jù)完整導(dǎo)出，便于后續(xù)地形圖測(cè)繪、土方量計(jì)算等測(cè)量工作的有序?qū)嵤?/p>

3.2 外業(yè)數(shù)據(jù)收集工作環(huán)節(jié)

在三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用過程中，外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作階段收集的數(shù)據(jù)信息質(zhì)量高低，直接關(guān)影響三維建模工作質(zhì)量，人流量屬于形成影響點(diǎn)的重要因素之一。外業(yè)測(cè)量工作中，除了使用錯(cuò)峰數(shù)據(jù)收集方法以外，其中還增加了彈性測(cè)量工作機(jī)制，在大量工作人員和車輛通過的條件下，通過人為性控制數(shù)據(jù)信息的采集，可以有效降低掃描儀和建筑物之間的間距，增加了測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量。點(diǎn)云拼接屬于數(shù)據(jù)處理工作階段的一項(xiàng)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題之一。在實(shí)際的測(cè)量工作中，需要有效保證前后側(cè)梁站之間存在30%的重疊度，保證不同測(cè)量點(diǎn)之間具有完整的測(cè)量平面，可以在相鄰到測(cè)量點(diǎn)位上設(shè)置中心點(diǎn)測(cè)量目標(biāo)，作為后續(xù)拼接參數(shù)參考。掃描參數(shù)設(shè)置和點(diǎn)云質(zhì)量設(shè)計(jì)之間存在密切關(guān)聯(lián)，激光點(diǎn)的頻率參數(shù)設(shè)置工作直接關(guān)系目標(biāo)識(shí)別距離以及點(diǎn)云拼接之間的準(zhǔn)確度。在測(cè)量工作當(dāng)中，通過使用不同的激光測(cè)量點(diǎn)評(píng)率展開對(duì)比試驗(yàn)和分析，確認(rèn)點(diǎn)評(píng)率大小設(shè)置為100kHz，掃描分辨率的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到掃描數(shù)據(jù)的總量和掃描時(shí)間長(zhǎng)短。激光掃描的垂直分辨率大小設(shè)置為0.182°，水平方向上的分辨率設(shè)置為0.0035°。在地質(zhì)數(shù)據(jù)掃描工作中，通過使用數(shù)碼相機(jī)設(shè)備同步展開拍照，繪制相應(yīng)的草圖。每一站數(shù)據(jù)信息掃描工作完成后，需要對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行全面篩查，對(duì)其中存在的漏洞或造點(diǎn)過多的數(shù)據(jù)進(jìn)行返工重新測(cè)量。

3.3 高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取與處理

通過引入地質(zhì)工程精度檢驗(yàn)的實(shí)際案例。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中需要做到提前對(duì)地形進(jìn)行勘探作業(yè)，在完成相應(yīng)的地形勘探環(huán)節(jié)以后，再實(shí)行對(duì)應(yīng)的三維激光掃描測(cè)繪方案的制定工作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)況實(shí)景來選擇符合使用標(biāo)準(zhǔn)的三維激光掃描儀器，對(duì)其檢測(cè)區(qū)用掃描儀全方位無死角的立體掃描，在進(jìn)行掃描環(huán)節(jié)需要將掃描側(cè)站間距進(jìn)行相應(yīng)的控制且小于50m，同時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云密度控制在3cm~6cm 之間，從而達(dá)到提高數(shù)據(jù)完整性以及準(zhǔn)確性的目的，確保所采集到的數(shù)據(jù)信息具備全面性等。特殊掃描：對(duì)于特殊區(qū)域無法進(jìn)行第一步掃描的，需要進(jìn)行針對(duì)性的掃描，通常采取補(bǔ)充掃描的形式來開展相應(yīng)的掃描工作。區(qū)域細(xì)分：所謂的區(qū)域細(xì)分，就是致力于高效管理點(diǎn)云合并錯(cuò)誤。區(qū)域細(xì)分工作內(nèi)容的注意事項(xiàng)，主要就是把控?cái)?shù)據(jù)的有效性。通常情況下以5~30 個(gè)內(nèi)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的位置劃分，再完成對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云拼接、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等。具體做法，不用對(duì)制圖接邊相關(guān)問題進(jìn)行考量，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)對(duì)象是針對(duì)地形圖。轉(zhuǎn)換測(cè)塊點(diǎn)云后需要確保轉(zhuǎn)換后的實(shí)際坐標(biāo)符合相應(yīng)的精度要求。最后一步是采取對(duì)應(yīng)的分析法，檢查點(diǎn)云的精度，剔除不合格數(shù)據(jù)，通過重新選擇和變換坐標(biāo)來提高被測(cè)塊點(diǎn)云的精度。

3.4 地形圖測(cè)繪

首先，提取并繪制特征點(diǎn)，提取工作是將路面上存在的特殊物體進(jìn)行提取，在該過程中，須應(yīng)用到三維激光掃描技術(shù)自身具備的數(shù)據(jù)處理功能，以人工的方式提取山谷中較高部位的位置，如山壁中心或偏下方，緊接著在收集到的特征點(diǎn)上安裝相關(guān)的格式完成數(shù)據(jù)傳輸，這一環(huán)節(jié)的目的是將特征點(diǎn)體現(xiàn)在大比例尺數(shù)字測(cè)繪軟件中，通過對(duì)軟件所呈現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行觀察與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)地物的測(cè)繪。其次，生成等高線，完成地物測(cè)繪工作時(shí)，受山谷中地物以及植被的影響，無法保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)此，在實(shí)際測(cè)繪工作開展前，須清除植被、地物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，開展清除工作時(shí)，盡可能做到人工與自動(dòng)化相結(jié)合，以此進(jìn)一步提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度，同時(shí)，應(yīng)用平均面迭代法完成數(shù)據(jù)的去除工作，主要操作流程如下：刪除路面上極為明顯的非地貌數(shù)據(jù)，對(duì)一些用肉眼無法觀察到的數(shù)據(jù)如小型石子，便須應(yīng)用到平均面迭代法，計(jì)算所有數(shù)據(jù)的平均面，并刪除與該平面相距較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)，但需注意的是，不對(duì)所有非地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，只有在對(duì)其進(jìn)行5~6 次迭代后，才可以開展剩余數(shù)據(jù)刪除工作，以保證地貌數(shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性。但在實(shí)際測(cè)繪中，會(huì)存在點(diǎn)位分布不均且點(diǎn)位密度大的問題，嚴(yán)重影響了等高線的整體效果，對(duì)此，工程的測(cè)繪人員對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并采用自動(dòng)抽稀的方式，使各測(cè)繪數(shù)據(jù)達(dá)到地形測(cè)繪的要求。緊接著再將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至軟件中，實(shí)現(xiàn)等高線的自動(dòng)生成。運(yùn)用掃描技術(shù)得到的等高線可以更為直觀地將其中內(nèi)容表現(xiàn)出來，還能夠大幅度提升數(shù)據(jù)等高線位置的精確度與可靠度，同時(shí)還能將地形的實(shí)際情況準(zhǔn)確地反映出來。最后，編輯成圖，按照上述操作開展測(cè)繪工作時(shí)，獲得的等高線極易出現(xiàn)局部缺失、不光滑等問題，因此，該工程的測(cè)繪人員又進(jìn)行了編輯成圖的處理，原理是疊加等高線測(cè)繪圖以及地物圖形，通過全面觀察得出二者存在的差異性與不足。

3.5 倒置掃描關(guān)鍵技術(shù)

通過對(duì)同一掃描對(duì)象進(jìn)行比較試驗(yàn)，采用正置掃描后采集的點(diǎn)云圖，掃描過程移站5 次。采用倒置掃描后采集到的點(diǎn)云圖，掃描過程中確定好三腳架倒置的位置，然后將中軸長(zhǎng)度調(diào)整為1.2m，滿足入射角35 的要求。掃描獲取點(diǎn)云后，采用新方法進(jìn)行點(diǎn)云噪點(diǎn)處理，最終得到處理好的點(diǎn)云圖。通過試驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，在點(diǎn)云采集階段，正置掃描需要移站5 次，需要尋找特征對(duì)象，耗時(shí)45min。倒置掃描僅需掃描1 站，用時(shí)4min。相比較可知，正置掃描工作量是倒置掃描的5 倍、耗時(shí)11 倍。在點(diǎn)云處理方面，正置掃描需要拼站且點(diǎn)云數(shù)據(jù)量龐大，通用軟件處理耗時(shí)約50min，對(duì)于噪點(diǎn)處理需要大量的人工處理且效果不理想，最終的點(diǎn)云圖與實(shí)際結(jié)構(gòu)誤差大，而采用倒置掃描軟件技術(shù)，點(diǎn)云無需拼接，點(diǎn)云量小，處理速度快，自動(dòng)高效去除噪點(diǎn)，最終的點(diǎn)云圖效果較好且與實(shí)際結(jié)構(gòu)誤差小。采用倒置掃描技術(shù)處理后的點(diǎn)云效果較好，為后續(xù)計(jì)算奠定較好的基礎(chǔ)。通過研究三維激光倒置掃描硬件、軟件關(guān)鍵技術(shù)，較好實(shí)現(xiàn)了三維激光準(zhǔn)確、快速倒置掃描，試驗(yàn)表明采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，可自動(dòng)高效去除噪點(diǎn)，極大地降低了現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度，提高了工作效率，促進(jìn)了三維激光掃描技術(shù)的推廣應(yīng)用，為紅外技術(shù)在數(shù)據(jù)采集和降噪等方面提供借鑒，具有較好的技術(shù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。

3.6 三維模型建立

三維建模范圍為精細(xì)單體建模及地面模型，建模內(nèi)容包括建筑模型、地形模型、交通模型、植被模型、水系模型及其他模型等。其中，地上建筑模型反映維度變化的0.3m的細(xì)節(jié)需精細(xì)表達(dá)。為便于后期對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)模型精細(xì)管理，需將建筑模型分層、分戶制作，建筑內(nèi)部走廊、墻體（除墻體外，不含室內(nèi)其他設(shè)施）等進(jìn)行制作，建筑物及附屬設(shè)施屬性信息需表達(dá)完整準(zhǔn)確。

室外建模時(shí)，在3dsMax 中導(dǎo)入整理好的Dwg 文件、影像圖等，在CAD 和影像圖的基礎(chǔ)上創(chuàng)建建筑模型，其建筑模型位置與CAD 文件保持一致。對(duì)模型面數(shù)進(jìn)行控制，能夠準(zhǔn)確表達(dá)建筑物的特征即可，無須將所有細(xì)節(jié)建模，同時(shí)去除多余的面，模型建好后，應(yīng)刪除多余的或沒用到的點(diǎn)、線、面，對(duì)模型結(jié)構(gòu)與貼圖坐標(biāo)起不到作用的面進(jìn)行刪除以節(jié)省數(shù)據(jù)量。

室內(nèi)建模時(shí)，首先紋理采集，通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)室內(nèi)外環(huán)境拍照的方式，采集室內(nèi)外環(huán)境的紋理照片，為后續(xù)室內(nèi)外建模提供素材。室內(nèi)建模：導(dǎo)入3dsMax 后，首先對(duì)墻體進(jìn)行建模，然后運(yùn)用畫樣條線和矩形等操作，采用擠出功能拉伸出合適的長(zhǎng)度，進(jìn)行墻體建模。一些沒有實(shí)測(cè)的內(nèi)部細(xì)物，例如門窗、裝飾物等，根據(jù)所得尺寸和現(xiàn)場(chǎng)所拍照片進(jìn)行建模，將建好的附件合并到主體建筑物的模型上。

紋理映射：對(duì)于建筑模型的紋理通常要到現(xiàn)場(chǎng)用數(shù)碼相機(jī)獲取照片，對(duì)照片進(jìn)行正射糾正處理為正射影像，更改材質(zhì)，將修改好的圖片貼到材質(zhì)球上面并賦給建筑物，再運(yùn)用貼圖坐標(biāo)進(jìn)行修改，盡量做到與實(shí)際相同的效果，最后渲染輸出效果圖。建筑物輪廓及室內(nèi)墻體建模完成之后，將所有的墻體都移動(dòng)至正確的位置，然后找到相應(yīng)的材質(zhì)附到建筑物主體模型上。并賦予相應(yīng)的磚墻材質(zhì)、玻璃材質(zhì)等，再做相應(yīng)調(diào)整，提高視覺效果，最后得到與實(shí)際建筑物一致的模型。紋理映射（貼圖），對(duì)于需要疊加在物體表面的，例如建筑立面的字或一些招牌廣告等，做成片疊加在物體表面，面片與該物體的立面距離至少要達(dá)到0.03m，保證重疊面不閃爍，同時(shí)在側(cè)面不能看到特別明顯的兩個(gè)面間的距離。

3.7 精確度測(cè)繪成果評(píng)定

①平面絕對(duì)位置平定：采用擬合提取相關(guān)特征點(diǎn)的方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井平面位置對(duì)應(yīng)絕對(duì)精度的確定。在特定的操作過程中，需要對(duì)相應(yīng)的點(diǎn)云進(jìn)行進(jìn)一步的切片，以確保點(diǎn)云有效，并且需要通過相位匹配來控制相應(yīng)的切削刃厚度，通常在兩厘米以內(nèi)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，最終獲得切片點(diǎn)云進(jìn)行進(jìn)鄰點(diǎn)云檢索，而對(duì)應(yīng)近鄰點(diǎn)云檢索需要符合特定的地形特征，再通過相應(yīng)的算法最終獲取近鄰域擬合地形的綜合特征點(diǎn)，再進(jìn)行分析和計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。將點(diǎn)云中提取到的特征點(diǎn)與地形圖測(cè)繪中的同名點(diǎn)區(qū)域做對(duì)比，把誤差差值降到最低，實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)檢測(cè)精確度的有效工作。②平面相對(duì)位置精度評(píng)定：利用切片點(diǎn)云從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云中相應(yīng)的地物其對(duì)應(yīng)的參數(shù)對(duì)比分析的工作，例如邊長(zhǎng)對(duì)比、點(diǎn)間距對(duì)比結(jié)合實(shí)際地圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)比較，然后通過實(shí)景與地圖數(shù)據(jù)的誤差進(jìn)行計(jì)算分析，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的位置精確度的檢測(cè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，三維激光掃描技術(shù)具有高分辨率、高精確度等測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，能夠高效地完成地形圖繪制、土方量計(jì)算等測(cè)量項(xiàng)目，還可以借助三維軟件，針對(duì)待測(cè)量對(duì)象構(gòu)建三維模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的有效補(bǔ)充，可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，適用于復(fù)雜地形的高精度測(cè)量，從根本上提高了工程測(cè)量的效率和精度。同時(shí)，三維激光掃描技術(shù)也在其他很多領(lǐng)域有不同的應(yīng)用，而且三維激光掃描技術(shù)也在不斷研發(fā)與創(chuàng)新中，必將獲得更為廣闊的應(yīng)用前景。