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摘要:水利工程作为我国的一项民生工程,并且地形测绘作为水利工程施工中,一点重要的施工内容,通过利用三维激光扫描技术,可以有效提升水利工程地形测绘的准确性,以及测绘工作的效果,为水利工程建设质量提升,提升了基础性的保证。本文对三维激光扫描技术在水利工程测绘中的应用,展开了分析和阐述。
关键词:三维激光扫描技术;水利工程;地形测绘;建设质量
三维激光扫描技术应用到水利工程地形测绘中,不仅可以提升测绘工作的效率,其准确度也相对较高,操作相对较为方便。其实,三维激光扫描技术属于GPS技术之后的一个新技术革新,主要是将一些先进的技术形式,融合在一起,形成一个新的技术体系,为水利工程建设质量的提升,给予了重要的保障,促使其行业发展的进程。
1、三维激光扫描技术
三维激光扫描技术属于GPS技术之后的一个新型技术形式,因此在三维激光扫描技术具体应用之前,需要对其相关的内容进行明确,这样才能保证其应用效果。下面从原理和优势等方面,对三维激光扫描技术的相关内容,展开了分析和阐述。
1.1原理
三维激光扫描技术主要是由GPS差分定位系统、高精度动态载体姿态测量系统、以及激光测距系统等方面组成,并且利用光源作为技术,对所要测量的对象进行探测,以此获取相应的三维坐标、地表等信息。同时,在各项信息和数据获取以后,可以构建是三维场景,为相关工程建设工作的展开,提供了相对便利的条件。
三维激光扫描技术主要是利用三维激光扫描仪,并且该设备通过测量距离方式的不同,可以分为三角式、相位式和脉冲式三等饭方式,其中三角式和相位式的测量范围相对较小,脉冲式的测量范围相对较大。因此,在三维激光扫描技术应用的过程中,需要根据实际情况,选择合适设备,以此保证三维激光扫描技术的应用效果。
1.2优势
由于三维激光扫描技术将各项先进的技术形式融合为一体,那么在具体应用的过程中,所包含的优势也有很多,具体的内容如下。
1.2.1三维激光扫描技术在应用的过程中,可以获取扫描对象的真实性,有效实现状态的三维数据,以此保证各项数据为准确性。
1.2.2三维激光扫描技术对各项技术进行了融合和改变,可以对传统叫较为复杂的操作流程进行一定的简化,便于各项环节的操作。
2、三维激光扫描技术的应用
本文就以某水利工程为例,该水利工程涉及到一个全长为400千米的内陆河流,并且流域面积大约为22000平方公里,在洪水期其流量可以达到414m3/s。同时,该工程主要是起到发电和引水的功能,并且水坝高度设置为120m,并且周围主要植物覆盖率相对较少,这样该区域不利于航空摄影技术进行地图测绘工作,施工周期相对较紧等。基于各种的情况,施工单位为了在规定的时间内,完成各项建设工作,将航空摄影技术应用到其中,以此保证良好的建设质量。
2.1外部作业
三维激光扫描技术在水利工程地形测绘应用的过程中,外部作业作为一项重点内容,主要是从架站位置的选择、扫描作业等方面展开,具体的内容如下。
2.1.1架站位置的选择。在水利工程地形测绘的过程中,为了保证测绘的全面性,获取更多的地形信息,工作人员根据信息、数据保存的原则,对架站方式进行合理的选择,这样可以保证视线的全面性。同时,对架站位置的合理选择,也为辅助手段的使用提供了相对便利的条件。本工程经过详细的勘察,选择了9个架站位置,以此保证本工程各项信息和数据获取的全面性。
2.1.2扫描作业。在架站位置选择好,且测量站配置扫描仪设定以后,可以利用扫描仪将空间点云数据作为发射设备,并且需要对空间坐标系进行自定义设置,以此保证各项工作展开的准确性。同时,在扫描作业的时候,利用操作手薄输入测站的坐标和后视点的坐标,并且在利用专业的软件,对平移和旋转参数的获取。在将空间坐标原点设定X、Y、Z坐标和正北方向后,并且在设定完成以后,需要对后视标靶进行瞄准从而确定方向。本工程因为地形相对较为复杂,相关工作人员在剂记录收视坐标与已知数据差的时候,需要进行扫描工作。在扫描的过程中,需要对沟坎、梁等数据不易扫描完整的点,展开局部精确扫描,这样可以对整个水利工程地形测绘工程数据的完善性,给予一定的补充。另外,在各项扫描工作完成以后,需要对各项数据进行检验,以此保证各项数据的准确性,便于后续工作环节的展开。
2.2数据编辑处理
数据编辑处理工作主要包括:数据预处理、数据提出、数据拼接等方面,下面就针对这点内容展开了分析和阐述。
2.2.1数据预处理。数据预处理主要是利用RiSCANPRO软件对采集后的数据,进行预处理工作,主要是将测站信息和后视坐标信息等方面输入软件以后,在与GPS测量系统的实际点进行对比,这样主要是保证云数据与正确是位置处于一致的状态。同时,在数据预处理的过程中,需要注意经常会受到一些因素的影响,一般需要进行数据平滑处理,这样才能保证数据预处理的准确性。
2.2.2数据提出。一般是利用RiSCANPRO软件,进行视图模式的比较,并且在对比的时候,不同的点其对应颜色也是不同的。因此,数据提出的时候,需要在软件中直观的得到地物形状,并且利用一些比较明显标记构建相应的文件,这样可以有效保证数据提出的全面性和准确性,便于数据编辑工作的展开。
2.2.3数据拼接。为了有效降低数据的误差性,需要在两个较为接近的测站就进行关联数据的拼接工作,这样主要是保证数据和信息的完整性。
2.3地形图的形成
主要是利用RiSCANPRO软件,将处理好的数据进行文件导出,其格式应当设置为dxf,并且需要利用CASS软件打开导出文件以后,可以有效实现测量数据的补充工作,并且在补充完成以后,可以进行数据编辑工作,以此保证各项工作的准确性。另外,在各项工作完成以后,需要生成地形图并且进行保存,以便后期工作对各项数据的使用。
2.4准确度分析
三维激光扫描技术在应用的过程中,各项数据还是存在着一定误差的,因此加强对数据准确度的分析是非常必要的,主要是直观的状态下,生成扫描数据,并且需要对应测站中的重合区,对地形高差起伏等方面的比较,以此尽最大程度上保证数据和信息的准确性。同时,在各项测绘结果完成以后,需要对测量的准确度进行各个方面的检验,以此保证三维激光扫描技术在水利工程地形测绘应用的效果。
结束语:
根据以上的综合论述,本文从不同角度和方向,对三维激光扫描技术在水利工程地形测绘中的应用,展开了分析和阐述,其目的就是保证三维激光扫描技术的应用效果,为水利工程各项建设环节的展开,提供了相对便利的条件,以此保证水利工程建设的质量,促使其行业得到更好的发展。
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