三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

郑武辉

中国核工业二三建设有限公司 四川省乐山市， 614100

摘要：近年来，随着我国建筑行业的不断发展，各种新兴技术不断涌现，为了能够有效推动建筑行业的进步，在建筑工程建设程当中可以选择使用三维激光扫描技术对相应数据进行测量和提取，保证建筑工程在设计和建造过程当中的质量，为后期全面提高工程建设质量奠定坚实的基础，本文主要通过对三维激光扫描技术在工程测量中的具体应用进行详细的分析，并提出具体的应用策略，希望可以为后期我国三激光扫描技术的深入化研究发展提供建议。

关键词：三维激光扫描技术；工程测量；应用

引言

在建筑工程实际建造工作开展过程当中，三维激光扫描技术主要运用在地下结构设计过程当中，由于地下结构相对较为复杂，如果单纯利用测量的方法对相应的区域进行检测，不仅不能保障检测数据的准确性，而且还会增加工作人员的工作难度，导致整个工程建设受到较大的影响，选择使用三维激光扫描技术对地下室的尺寸进行检验，不仅能够提高工程测量的效率，而且还可以保障工程检测数据的准确性，为后期现地下结构的优化管理提供一定的保障。

1三维激光扫描技术概述

三维激光扫描技术在具体使用过程当中，主要是利用激光进行区域的扫描和测量，在具体扫描工作开展过程当中，可以完成对数据的收集和处理，根据相应的实际情况选择使用三维激光扫描技术对目标区域进行有效的检测，不仅能够保障检测数据的精准性，而且还可以利用三维的方式对整个建设场景进行实时还原，可以保证后期数据的高质量处理，使数据的检测速度更快。目前在三维激光扫描技术具体运用过程当中，可以实现定位和计算两方面的目标，操作人员只需要将相应的仪器安装在固定的区域，便可对整个空间完成具体的扫描和测量，在现阶段实际工程管理工作开展过程当中，激光扫描技术会运用在地面激光扫描和空中激光扫描两方面当中，可以实现对整个建筑物空间的有效监控。除此之外，激光扫描技术也可以运用在其他行业发展过程当中，比如在汽车制造、军事等相应的领域都可以选择使用激光扫描技术，为相应领域的发展提供技术保障。

2三维激光扫描技术特征

想要全面了解三维激光扫描技术，要对三维激光扫描技术的具体特征进行详细的分析，首先，三维激光扫描技术可以实现对整个地形图的快速测量，通过利用三维扫描技术中的经济数据云点作为主要的分析对象，按照区域模型将三维图纸快速的建立出来，在此过程当中相应的区域点可以自动获取图形等高线，为后期实际工程建设提供良好的模型，同时还可以与实际建设情况进行比对，确定工程建设是否符合标准，为后续整个工程建设提供良好的数据保障，不仅能够提高设计人员的设计质量，而且还可以保证后期工程的建设质量。其次，三维扫描技术还可以根据工程的地形，建筑工程的地质情况等进行详细的分析，确定更加具体的施工建设方案，但是在选择使用该技术的过程当中，对测绘人员的整体综合素质要求较高要求其掌握熟练的操作方法和较高的职业素养，保证三维激光扫描技术在工程建设过程当中，可以发挥出其内部最大的价值，因此在后期具体工作开展过程当中，要尽可能提高相应工作人员的工作素质水平，按照三维扫描技术的相应特点，采取具体的扫描建设方案，实现对数据的精准处理。

3工程测量中三维激光扫描技术的实际应用

3.1外业数据收集

在三维激光扫描技术具体运用过程当中，首先可以利用在外业数据收集。外业数据收集具体是指对整个施工现场外部进行有效的勘测，为了能够有效保障勘测数据的精准性，在勘测过程当中要严格管理激光扫描技术的使用方法和操作方法，为后期测量方案准确运用提供保障。除此之外，测绘人员在工作过程当中也要处理好内业数据和外业数据的准确性，做好内业和外业的划分，如果在测量过程当中对地下室硐室进行测量时，为了保证硐室测量数据的准确性，需要在不同通道口处设置相应的控制点，对硐室进行有效的检测。在硐室监测工作开展过程当中，由于硐室后期还可以被用作休息室等其他空间，因此在建设过程当中需要对硐室的施工建设设备和材料进行严格的管理，在此过程当中要选择使用配套的三维激光扫描技术做好距离测量工作。

3.2内业数据收集

当外业数据测量工作结束之后，要将相应的数据进行云处理，之后再按照相应的工作标准开展内业数据测量和收集，在测量工作开展过程当中，要保证内业数据的准确性和科学性。比如在硐室测量过程当中，为了能够保证硐室后期的使用质量以及测量数据的准确性，需要选择使用可移动的设备对相应区域进行有效的检测，在此过程当中，由于设备不停的移动，会导致测量数据出现不精准的现象，影响测量数据的准确性，因此在具体工作开展过程当中，要选择使用点数据去噪处理的方法，对相应的处理数据进行有效的管理，提高检测数据的测量精准度。

3.3生成中轴线

在整个空间建立过程当中，要适当的选取空间切片，并且要根据切片的方式确定XOY平面，根据整个工程建设数据的具体情况做好区域的切割工作，保证最后能够得到点云切片数据，同时需要将相应的点云切片数据展示在XOY平面上，获得中轴线。

3.4提取断面

以中轴线为依据，对各个断面的具体位置进行详细的分析，确定施工建设图纸，保证整个施工建设的内部区域划分与实际建设情况相匹配，在切片管理过程当中，要严格控制切片的距离，如果切片的距离过大会影响施工建设的质量，在特殊工程建设过程当中，施工建设结构相对较为复杂，需要通过缩小切片间距的方式。使整个工程建设质量达到要求。

3.5计算土方量

将所收集到的数据与三维空间坐标系结合在一起，形成一个工程基准面，并对相应区域的断面进行适当的提取，只有保证工程建设的施工环节符合标准，才能够确保施工建设质量达到要求，在具体工作开展过程当中，要对各个施工建设环节进行详细的分析，做好信息全面收集工作。通常情况下，在建设过程当中，由于各个建设地区不同，会导致断面的形状也会不同，在具体设计过程当中要以断面为基础，做好各个数据处理工作，使工程建设符合实际标准。

3.6构建三维立体模型

在对数据进行空间云处理之后，要对整个施工建设现场的具体情况，对空间采样点距离进行严格的管控，同时要将所有的数据进行详细的分析和记录，再利用点云处理软件建造三维立体模型，通过三维立体模型确定各个施工建设的环节和具体的施工建设方案，保证整个施工建设的质量符合标准，在具体三维模型建造过程当中，要保证三维模型的可视化，对相应建设区域的风格进行适当的调整，具体如图1所示，让施工建设现场的环境与三维模型的环境相对照。

图1基于3DMAX软件构造的三角网格模型

结束语

综上所述，在建筑行业发展过程当中，选择使用三维激光扫描技术，不仅能够加快信息的处理速度，而且还可以保证数据测量的准确性，为后期工程实际设计和建设提供较好的保障基础，在我国建筑行业发展过程当中应该得到频繁的使用，本文通过对三维激光扫描技术进行详细的分析，并提出三维扫描技术的具体应用范围，希望可以为后期工程实际工作的开展提供参考，为我国整体建筑行业质量的提高提供基础。

参考文献：

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[2]张立伟，刘鹏飞，李冠．三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用研究[J]．北京测绘，2017（S2）：68-72.

[3]周克勤．三维激光扫描测绘技术在建设工程施工监测中的应用[J]．建设监理，2018（10）：53-57.