对激光雷达地形测绘遥感技术的探讨王伟

对激光雷达地形测绘遥感技术的探讨王伟

王伟

广州市城市规划勘测设计研究院510000

摘要：地形测绘已成为工程、科研领域工作中备受关注的一环，其伴随着人们对各种地质资源的开发利用而不断的提升。尤其是在社会发展的现阶段，人们生活和生产方式的转变促使了地质资源的变动，同时也使得地质结构规划和测量方法发生了一定的变动是一种先进的测绘手段，激光成像雷达技术在地理信息导航和地形测绘中的应用尤为广泛，是目前较为先进的洲际地形测绘手段，已经广泛的使用在世界各国的地质勘察领域之中。这种方法比传统的人工绘图，具有高精度等诸多优点。激光雷达地形测绘遥感技术作为一种低成本高效率的取得空间数据的手段，目前成为测绘遥感技术的及其重要的发展趋势。本文论述了激光雷达地形测绘遥感技术在水文河流方面的运用以及发展前景等问题。

关键词：激光；雷达；地形；遥感技术；前景

一、前言

人类进入21世纪以后，激光雷达地形测绘遥感技术这种应用技术学科的方法被运用到城市地形测量，采矿和各种工程比例尺地形图方面，以满足城市规划，河流水文设计和经济建设的需要。地形图是用来表示地面的形状和大小运用于地球的研究中。激光雷达地形测绘遥感技术通过测量小规模的表面起伏的形状和表面特征（如河流，道路，农田等）的特征点的位置和高度，相应的数据处理，测量某些符号按一定比例使用减少画图纸。以获得地形图和相应的地面几何形状，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。这种方法与传统的人工绘图相比较，存在着精度高、准确系数高、速度快、周期短的优势，是一种低成本、高效率且能形成三维定位新型测绘技术手段，也是为了测绘技术发展指明了新道路。

二、激光雷达地形测绘遥感技术的特点

激光雷达主要实现的原理就是通过光頻波段来工作的雷达射线，在该技术应用的过程中，其实现原理与微波雷达的工作原理类似，都是通过光頻波段所产生的电磁波来向需要测绘的目标发射出具有探测性质的信号，之后再将设备所接收的同波信号与探测设备所发射出去的信号进行比对，最终便得到了探测目标的位置、高度、距离等地形测绘所需的重要信息。同时还能够对地形的运动信息进行跟踪、探测、识别。传统的激光测距器从功能上来看，就是激光雷达测绘技术的简化版，而激光雷达测绘技术则是在传统激光测距技术的基础之上进行完善，有效的实现了对地形方位配置、测量地形俯仰状态以及雷达对激光目标自动进行跟踪等，两者的功能相结合，便形成了完整的激光雷达测绘技术。通常情况下，激光雷达测绘仪都是由激光发射、激光接收、控制系统、处理系统、操控终端这几个部分来组成，而激光雷达测绘设备中的激光雷达还可以按照多种方法来进行分类，例如按照以期发射的波形以及对数据所采用的处理方式进行区分，可以区分为脉冲激光雷达、脉冲对铺激光雷达、成像雷达等等；而按照其使用的平台来进行区分，则可以区分为航天激光雷达、地表激光雷达、舰载激光雷达以及机载激光雷等等；还可以依据完成不同任务的来区分，可以区分为火控激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达等等。人们社会的发展和探索客观事物的性质离不开的激光雷达地形测绘遥感技术。计算机技术以及信息技术和通讯技术的发展出现了全球定位系统GPS、遥感RS和地理信息系统（GIS）为代表的现代激光地形测绘科学技术。它作为一个全面的新型测绘技术与其他技术手段相比有独特的特点。激光雷达地形测绘遥感技术的特点可以概括起来主要表现在以下三个方面。

2.1广泛的测绘

激光雷达地形测绘遥感技术收集数据的速度可以控制在很短的时间内，从空中和空间甚至广泛的领域，并获得宝贵的遥感数据。这些数据可以扩大视觉空间，为宏观把握对事物的表面状态创造了极为有利的条件，也为自然现象和规律的宏观研究提供了宝贵的第一手资料。这是目前其他传统的技术不可替代的。

2.2可以动态地检测地面事物的变化

激光雷达地形测绘遥感技术检测，它可以定期重复的地球观测同一区域，这有助于人们通过遥感数据的访问，发现和动态跟踪地球上的很多事情。同时，激光雷达地形测绘遥感技术使用雷达地形测绘远程传感技术，尤其是在监测河流水文，自然灾害，环境污染，甚至军事目标都尤为重要。

2.3获取数据综合性的综合性

激光雷达地形测绘遥感技术是涵盖范围广泛的遥感数据，这些数据集成到地球上的许多自然和人为的现象表明，宏观反映的各种事物的形态和分布上地球。真正体现的地质，地貌，土壤，植被，水文，表面特征，如人造结构，充分揭示了地理事物之间的相关性的特点。并及时将这些数据提交潜力。

三、激光雷达地形测绘遥感技术在水文上的运用

激光雷达地形测绘遥感技术通过实际应用的测绘项目的水电工程以及机载激光雷达技术的实际应用随着网络技术发展和测量仪器的系统以及智能化，激光雷达测绘技术自动化技术向着集成技术数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了河流水文测量的效率和准确性在水利工程，激光雷达技术监测河流和重视治理。使之在水利建设和监测激光雷达数据在网络渲染一个三角形的颜色分配不同的颜色表示不同高度的水利测量水位高程值，这对于洪水的评估是非常有用的。此外，利用激光雷达技术还可以探测水下目标。利用水中目标探测装置来控制。发送和接收声波，声纳可分为主动和被动水目标警戒，搜索，定性和跟踪。但它体积大，重量一般在600公斤以上，有的甚至高达几十吨重。激光雷达是利用空中发射和接收设备的蓝绿色激光，发射大功率窄脉冲激光，低于地面目标的探测和分类，既简单又高精度。起到很好的水文监测效果。

四、激光雷达地形测绘遥感技术的市场前景激光雷达地形测绘遥感技术的成本效益不断提高，随着激光扫描硬件软件性价比的不断提升，水利建设的快速发展以及三维重构技术的日趋成熟。将受到各类用户的青睐。日前建立一个完整的三维虚拟模型展示和推广网络；在地区修复后建立三维虚拟模型，可以使用三维设计CAD软件的修复工作方案的设计，从而大大提高了工作效率。因此，该技术的结果将有良好的市场前景。

五、结论

综上所述，在建筑工序要求不断提高的过程中，激光雷达测绘技术在不远的将来必然会成为现代社会地形测绘发展方向的主导，并且不断完善自身，具有更多的领先技术。在工程建设过程中，可以通过激光雷达测绘技术来与其他不同类型的测绘技术相配合，最大限度的提高了激光雷达测绘技术所具有的效率以及质量。但就目前来说，我国的激光雷达地形测绘技术中还存在着一定的不足，还需要在使用过程中不断对其进行完善，使得激光雷达测绘技术能够不断发展。除此之外，开展激光地形遥感调查，在卫星遥感分辨率上大大提高，使之成为一种行之有效的现代技术手段。更重要的是在实施此类工程的各个环节，各个步骤，各项操作，都会影响工程的质量。为此我们需要严格遵守以下准则，必须遵循要求的作业规程，着实把握好工作中的主要环节，认真负责认地执行每项操作，因为这样我们才能取得较高水平的遥感影像数据，也才能更好地利用这些数据为我们城市建设和管理服务。激光测绘遥感的原理已清晰可见，而实践却不能一概而论，目前尚有许多领域需要我们去进一步探索和发展。

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