陈嘉伟

摘要：本文主要以介绍三维激光扫描技术在目前城市建设中进行城市数据测量的实际应用情况为主，对三维激光扫描技术的应用的基本原理以及其主要应用领域进行浅要分析以及探讨，在分析过程中通过列举实际的相关案例，来验证三维激光扫描技术的高精度以及高效率的性能特点。最后以三维激光扫描技术的目前使用现状来对该技术在未来城市测量中的发展趋势进行相应的讨论以及分析。

关键词：城市测量;三维激光扫描技术;应用原理;应用实例;发展前景

引言：常规的测量手段以及测量工具往往会受到时间以及地理位置等外在因素的影响以及限制，因各种外在因素限制进而致使其无法高效完成部分测量工序。但随着时代的进步，科技实力的日益提升，三维激光扫描技术逐渐进入了人们的视野，该技术在进行称是测量方面在很多层面取得了较大的突破性发展。三维激光扫描技术测量城市主要是通过采集城市的三维坐标以及其他相应的位置信息，利用激光点云数据处理技术来获取城市的空间以及属性信息。

一、三维激光扫描技术的应用原理

三维激光扫描技术在实际生活中的应用范围越加广泛，现阶段，在实际生活中的应用主要是以采用脉冲的方式为主，该方式主要是通过激光发射器发射脉冲后脉冲与地物发生碰撞后发生反射脉冲，利用两者之间的频率差值来对扫描仪与地物之间的距离差值进行计算后结合激光脉冲的方向计算三维坐标。三维激光扫描技术根据平台层次大致可以划分为地面激光扫描、车载激光扫描以及机载激光扫描三大种类。地面激光扫描是指在地面上直接获取三维点的方式，车载以及机载激光扫描则是指将三维坐标扫描仪搭载至车辆或者飞机上进行移动性测量的方式。

二、三维激光扫描的主要应用领域以及应用实例

三维激光扫描技术的测量在最开始时仅仅应用于城市建设之中，由于城市建设随着时代经济的发展而发展，周边事物逐渐变得复杂，而常规的测量手段以及方法又受到时间以及地理位置等外在要素的制约，无法完成部分测量工作，因此，三维激光扫描技术被引入到现代化的城市测量之中，由于其性能强大，适用范围也逐渐得到扩大。三维重建对于人力、物力以及投入成本都是一项高额度的投入，并且传统的技术手段很难高标准高质量地来完成此项工作。而三维激光扫描技术可以高效率、高精准度的来完成此项工作。

2.1、城市建设

城市建设工程的测量工作环节贯穿于整个城市建设工程的始终。工程建设前期的勘察工作需要对城市建设区域的地理位置以及周边环境的地形、地址等要素进行精准勘测，以便为城市建设工作的稳定进行提供高精度的数据作为支撑。传统的测量手段需要耗费大量的人力、物力以及财力资源，而且测量时间冗长。采用车载或是机载的三维激光扫描方式可以高时效、高精度的来获取数据信息，省时省力。

应用实例：某乡镇在进行城市规划建设中利用三维激光扫描技术总共获取约1856万个点云数据，并根据所获取的点云数据获取到了25cm分辨率的数字表面模型。与此同时，该乡镇还利用点云数据分割技术为不同的地物进行了分类标记，标记事物包含了电力线、汽车等地物，进而建造三维城市建筑物模型为城市建设工程提供参考。

2.2、城市建筑古迹的测量

建筑以及古迹的测量主要是利用三维激光扫描技术对古建筑、古雕像等历史遗留古迹进行测量，主要目的是对一些历史悠久、价值高以及残缺不全的历史古迹进行测量，从而为后续的保存以及修复工作提供数据支持。对于历史古迹的测量一定要慎之又慎，必須采用高精度的测量工具来完成对于古物测量，以保测量的精准度，因为后续的修复工作需要超高精度的数据来为工作的顺利进行提供保障。对于小型的建筑古迹利用人力等手段就可以实现高精度测量，但针对于大型建筑物亦或是损坏程度较大的文物就需要利用三维激光扫描的技术手段来对其进行数据收集，因三维激光扫描技术具有收集数据精度高、密集性大的特点，因而可以为修复工作后续的顺利进行提供保障。

应用实例：石峁遗址发现于上世纪七十年代，该遗址中涵盖了数千件流散的玉器，石峁遗址的覆盖范围十分广大。由于其中散落了数千件玉器，石峁遗址逐渐因此而闻名于世，因而人们为了各自的利益开始在遗址内部进行建设，其中包含了修路、取土等活动，更甚者还出现了盗掘等违法行为。由于人们的活动越加恶劣，古迹遗址的保护工作逐步得到重视。其中就采用了三维激光扫描技术来对石峁遗址进行监测。主要是通过对石峁遗址进行扫描来获取石峁遗址土墙表面的缺陷数据，总共进行两期扫描，然后将扫描所得数据进行对比分析。在对比分析中得到石峁遗址墙体凹陷的数据。

三、三维激光扫描技术的发展前景

随着时代的发展，科技实力的不断提升，三维激光扫描技术已逐渐成为多个建设领域不可或缺的测量工具，三维激光扫描技术具有时效性高以及精准度高等优势，与此同时该技术还可以将未知的难以测量的数据进行整合，进而将整合后的数据完整精确地呈现在人们眼前。三维激光扫描技术现阶段已不再仅仅适用于城市建设测量，该技术还被广泛地应用于自然灾害的监测之中。由此可见，三维激光扫描技术已经被普遍应用于我们的日常生活之中。

四、结束语

综上所述，可知三维激光扫描技术相较于传统的测量工具而言具有极大的优势，该技术弥补了传统测量工具中时间耗费大、受空间限制、受天气影响等不足。三维激光扫描技术在弥补了传统测量工具的不足的同时，还为人们日常生活提供了极大的便利。三维激光扫描技术现阶段已经被广泛地应用于人们日常生活中的各大领域，已不再局限于城市建设中个大环节数据的测量，三维激光扫描技术还被应用于泥石流、地震等自然灾害的监测方面。由此可见，三维激光扫描技术的使用效果是很好的，但其技术层面仍需要不断的提高精准度以及不断的进行优化升级，以此来进一步推进。

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