在傳統(tǒng)的地形測繪工作中，往往存在耗時長、工作量大和數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等難點(diǎn)。隨著科技的不斷進(jìn)步，三維激光掃描技術(shù)也逐漸運(yùn)用到地形測繪上面，那么這項技術(shù)給地形測繪工作帶了怎樣的變化？

一、在地形測繪中的優(yōu)勢

3D激光掃描儀改變了以往的單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集模式，實現(xiàn)自動收集持續(xù)密集的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集，大幅提高了地形測繪的工作效率。和傳統(tǒng)的測繪方式、貼圖工具相比，具有以下優(yōu)勢：

1、快速。三維激光掃描技術(shù)能快速獲取地形的立體信息，提高了數(shù)據(jù)收集效率。與傳統(tǒng)測量方式相比，三維激光掃描技術(shù)縮短了野外工作時間，提高了工作效率。

2、采樣率高。3D激光掃描儀掃描覆蓋面積大，通過單次掃描就可以獲取更大面積的空間和3D信息。三維掃描技術(shù)不但能實時采集數(shù)據(jù)，還具有極強(qiáng)的抗干擾能力，不受天氣、溫度、濕度等外部環(huán)境變化的影響，可以進(jìn)行全天不間斷的實時動態(tài)觀測。

3、安全性高。通過三維激光掃描儀繪制地圖，可以開展長距離地形測量任務(wù)，選擇站時可以選擇相對安全的位置，也能獲得更加準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。尤其是在一些地形復(fù)雜和存在未知危險點(diǎn)分布的區(qū)域，地形測繪的安全性有所提高。

4、數(shù)字化功能。能夠自動顯示、輸出導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，具有良好的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和三維建模處理功能，并通過開放軟件界面和其他軟件實現(xiàn)信息共享，提高數(shù)據(jù)信息的利用率。

二、在地形測繪中的應(yīng)用

01現(xiàn)場調(diào)查

由于目標(biāo)測量區(qū)域地形復(fù)雜，因此在執(zhí)行三維激光掃描實際工作前，必須先了解、分析測量區(qū)域的地形特征，確保測量工作能夠順利開展；再結(jié)合使用的三維激光掃描儀的相關(guān)參數(shù)(如激光射程等)對目標(biāo)測量區(qū)域進(jìn)行實地考察，并確定樁號，在這個過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）選擇視野廣闊的工作站，有利于獲取測量區(qū)域的所有數(shù)據(jù)，從而提高地形測量的準(zhǔn)確性。

（2）樁號確認(rèn)時，選擇盡可能少的樁號，以減少原始數(shù)據(jù)量。

02收集數(shù)據(jù)

（1）攝像機(jī)調(diào)試。為了提高攝像機(jī)調(diào)試時拍攝的照片的清晰度，要注意光線對攝像機(jī)曝光時間的影響。在雨霧天氣作業(yè)時，可以合理延長一張照片的拍攝時間。

（2）三維激光掃描儀架設(shè)。在架設(shè)掃描儀時需要注意地面的平整度，避免出現(xiàn)掃描儀不穩(wěn)定和傾斜等狀況。在掃描過程中，掃描儀必須自由旋轉(zhuǎn)，不要接觸任何物體。

（3）數(shù)據(jù)收集。通過三維激光掃描儀執(zhí)行該區(qū)域的數(shù)據(jù)手機(jī)操作。

（4）交換所掃描。當(dāng)樁號掃描完成后，可以先檢查相關(guān)數(shù)據(jù)是否有誤，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行下一個樁號掃描。值得注意的是，在反向更改后，不需要創(chuàng)建新的項目名稱，即可重新設(shè)置與相機(jī)相關(guān)的參數(shù)。

03行業(yè)數(shù)據(jù)處理

（1）平滑去噪。當(dāng)外部元素和設(shè)備內(nèi)部的電子元素對點(diǎn)云數(shù)據(jù)造成干擾時，可能會出現(xiàn)去噪問題，因此需要平滑的去噪處理。通常采用的方法是中值、平均值或標(biāo)準(zhǔn)高斯過濾器。

（2）匹配連接。在實際操作中，點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過不同的樁號獲取，必須對應(yīng)不同坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，將其合并到同一個坐標(biāo)系中。通常，連接匹配方法的坐標(biāo)系基于公共目標(biāo)，坐標(biāo)系基于點(diǎn)云，坐標(biāo)系基于測量站點(diǎn)。

（3）點(diǎn)云的孔修補(bǔ)。由于受外部因素的影響，部分區(qū)域可能無法掃描，導(dǎo)致點(diǎn)云數(shù)據(jù)遺漏，不利于開展后續(xù)地形測繪工作，因此需要修補(bǔ)點(diǎn)云孔。常用的方法是現(xiàn)場校正法和點(diǎn)云插值法。