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摘要：文章首先分析了三维激光扫描技术在道路改扩建键中的应用流程，分别从测量区选择、测量设备选择、测量设备固定以及测量方案设计四方面进行论述。在此基础上重点探讨，三维激光扫描技术应用在道路扩建工程中的数据处理措施，并结合实际应用流程，对扫描质量控制方法加以总结，可以作为道路改扩建工程中的理论参照。
关键词：三维激光；扫描；道路改扩建设；扫描测量
三维激光技术在道路改扩建设工程施工中应用，在数据采集连续性以及采集效率方面具有明显提升。可以通过静态数据采集以及动态三维扫描，实现对路面建设区域内信息的捕捉，对交通通行干扰性比较小，该种测量方法在道路改扩建设工程中得以广泛应用。但在具体扫描测量阶段，也存在最终扫描结果精准度的影响因素，本文将对此进行详细论述，帮助明确地面三维激光扫描技术的应用措施。
一、三维激光扫描技术在道路改扩建中的应用流程
（一）测量区域选择
基于三维激光扫描技术基础上开展道路改扩建设，首先需要对三维激光扫描技术的应用区域进行选择，结合工程建设施工特征，确定完整的扫描试验地段。对三维激光扫描区域内的路面情况进行标记，包括路面两侧建筑物建设情况，以及扫描道路周边是否有土堆、河道。建筑物会不同程度影响地面三维激光扫描技术应用，如果扫描区内存在大量建筑物，对接下来的扫描测量造成遮挡，则需要在扫描过程中不断调整激光扫描仪所在位置，从而确保接下来的扫描工作能够顺利开展。在使用激光扫描仪前，需要对所确定的测量区域应用传统测量方法，对扫描区域进行控制网布设，通过控制网布设能够将接下来的扫描工作确定在固定范围内。并且扫描过程中也不会出现彼此干扰，确定扫描范围后在此基础上开展的各类监测控制任务，精准度以及测量效率方面都能够达到预期标准。
（二）测量设备选择
根据测量区域选择结果以及所确定的测量方法进行测量设备选择，主要是针对三维激光扫描技术应用中所涉及到的设备型号进行选择，比较常用的的测量方法包括三角法、脉冲法等。分别根据不同等向坐标来对接下来的测量精密度进行控制，不同扫描技术方法也会对应相应的设备型号，在确定设备型号中，需要判断是否在激光扫描过程中需要频繁切换测量方法。根据现场地形复杂程度对最终的设备型号进行确定，目前最常使用的扫描仪包括：MENSIS10、HDS3000、FAROFocus3D、Z+FIMAGER5010C。对测量设备型号的具体选择还需要根据，扫描过程中各类精准数据之间的对比来进行判断。例如扫描设备不同型号，在扫描方式、测距范围、扫描范围、扫描速度、测距精度以及角度精度上均存在较大差距，考虑道路改扩建设工程中对精准度以及其他影响因素的需求，从而确定最合理的扫描技术应用形式。
（三）测量方案设计
由于三维激光扫描设备对路面平整度以及固定后的稳定性要求极高，一旦在测量过程中地面通车所造成的震动，可能会导致最终数据精准度出现误差。对于此类现象在测量扫描过程中，测量方案设计需要选择在合理的时间段，并对测量路面进行封锁，避免由于行车震动而导致最终结果误差。测量方案设计阶段，还应该考虑现场测量过程中可能会出现的突发因素，是否会导致最终的测量结果丢失。测量方案设计与最终的测量技术应用直接对接，确保设备与对应的标榜放置点连接，并对各类设备的固定情况进行检测。为确保测量过程中扫描任务可以连续开展，测量方案设计中需要预留备用方案。这样在测量过程中，一旦初期方案受到影响，可以快速启动备用方案，得以在规定时间内完成地面三维激光扫描任务。
二、三维激光扫描技术在道路扩建中应用的数据处理
（一）点云数据处理
三维激光扫描技术在道路扩建工程中应用数据处理，首先是对点云数据的处理，也就是不同扫描测量点所反馈的数据，采用数据滤波以及特征对其的技术，通过Z+FLaserControl软件和Geomagicstudio软件，完成对数据的预处理。三维激光扫描技术获得数据后，进入到点云数据处理阶段。点云数据处理需要对测量数据中存在的干扰波形进行过滤，并对复杂的数据进行简化处理，从而取得最终的数据预处理结果。根据材料之间的特异性，判断测量结果与实际情况是否能够保持一致。由于道路改扩建设现场，存在基层结构复杂，影响数据精准度的情况，因此，在处理过程中也需要考虑环境因素造成的影响，测量结果允许具有一定误差，但需要控制在安全范围内。噪声点数据对最终数据指标模型形成影响十分大，不仅会导致数据指标模型结构粗糙，甚至会影响到数据点在其中的分布，由于扫描过程中仪器的轻微震动将会造成最终噪声数据产生。因此在实际测量过程中，应该根据不同设备使用特征以及现场测量环境情况，对数据进行选择性的平滑处理，将这部分噪声数据去除。
（二）精度分析
数据降噪滤波处理后，进入到接下来的精度分析阶段，经过分析能够得出最终结果。为确保最终所得到的数据结果在精准度方面能够达到三维激光扫描标准，因此在精度分析中需要选择不同坐标点来进行，并对所选择分析的坐标点进行同位点命名。基于点云数据基础上进行坐标转换，并根据转换得到的坐标点进行精度，二次分析与传统测量方法进行比较。应用地面三维激光扫描技术后，再最终扫描数据进度分析中所得到的结果，更符合实际情况，并且对道路改扩建设工程的各项指标描述更细致。数据精度分析可以做为三维激光扫描技术应用后的最后环节，精度分析中所反馈出的问题，如果不能通过数据处理得以解决，需要在接下来的施工任务开展前进行二次放疗，对数据进行校对。确保接下来的各项数据检测任务开展，能够在绝对精准基础上进行。有关于精度分析结果的相关处理，可以根据道路扩改建设工程的施工需求，将数据分布在三维模型中，根据所得到的三维模型，完成施工方案设计任务。
三、三维激光扫描技术在道路扩建中的应用
三维激光扫描技术应用在道路扩建工程中首先需要考虑，地面环境复杂程度是否能够满足扫描技术应用标准。通过精准的云数据导入以及模型分析，能够根据扫描过程中得到的各项数据生成道路实景模型，包括道路工程周边所存在的建筑物以及其他影响因素。对于道路改扩建设中各项技术指标的规定，可以按照1:500的地形图比例生成后，在图形内做出标记，这样在施工过程中才能获得完整的指示图，也能避免在施工阶段出现遗漏问题。三维激光扫描技术应用主要是能够通过扫描后的数据处理分析，生成与施工路面相一致的模型图。模型图中标记的各项数据与实际情况是按照一定比例缩小的，通过三维激光扫描技术获得完整的数据，在最终模型构建过程中。也能够对细节部分加以完善。并通过细节之间的相互处理，达到预期测量规定效果。三维激光扫描技术对于细节部分的描绘，如果在扫描过程中由于现场地形复杂导致细节测量不完整，可以进行局部测量对细节部分加以补充。这样最终所形成的工程建设施工指示图局部细节部分放大，也能详细了解其中的参数变化情况，用于接下来的道路工程施工指导。
总之，地面三维激光扫描技术应用于既有道路改扩建设计具有较高的数据采集效率和精度；数据信息全面且行车干扰少；测量成果完全可以满足设计需要。如果能够将移动三维激光扫描技术与之更好融合，将会极大地提高山区道路改扩建测量效率，具有很好的应用前景。
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