时间：2022-02-25 03:50:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程测量测绘论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
现任北京市测绘设计研究院常务副院长的杨伯钢，是我国城市测绘地理信息领域的知名专家和学术、技术带头人，教授级高工，享受国务院政府特殊津贴。参加工作30多年，他始终扎根基层、坚守一线，从事着测绘地理信息生产和科研工作。他主持了国家、省部级重点工程百余项，攻克了城市测量领域一道道难关，为城市工程测量领域服务城市规划建设发展做出了突出贡献。
投身事业潜心研究。他主持的城市大比例尺地形图动态更新技术研究成果在全国处于技术领先，并推广到全国50多个行业单位；他组织完成的地下管线研究成果创新解决了综合地下管线采集、编辑入库一体化的难题；他在国内率先开展了无人机航摄系统的研制，解决了低空航空摄影关键技术问题，项目成果获国家技术发明二等奖，并在北京冬奥会选址、和田援疆测绘、汶川地震应急测绘等项目中成功运用；他将地面三维激光扫描技术应用于古建文物、工业遗址及工程测量中，先后完成了天安门重点文物、首钢工业遗址、什邡地震工业遗址等30多个工程项目。他发明的施工测量专利，成功解决了施工测量的世界难题，并在中央电视台、国贸三期以及深圳平安金融中心得到了广泛应用。
忠诚使命勇于担当。在2012年“7・21”特大暴雨期间，他组织干部职工快速反应、主动出击，做好测绘应急保障工作，第一时间为政府提供了受灾区域的地形图、影像图和三维雨水汇水分析图等，为市委、市政府科学决策以及受灾人员的紧急安置和灾后重建提供了有力的应急服务和保障。2013年，国务院部署开展了全国第一次地理国情普查任务。在北京市的国普工作中，他身先士卒，创新机制，破解难题，带领团队克服重重困难，圆满完成了各项任务。他总结出了“大兵团作战式”的国普模式，提炼出了“国普精神”，并在相继开展的北京市地下管线基础信息普查和北京市第二次全国地名普查工作中得到推广应用。
行业引领成果显著。他获国家科学技术发明奖2项，省部级以上科技进步奖、优秀工程奖39项。发表学术论文50余篇，出版专著9部，编制国家、行业、地方标准10部，获得国家专利8项。入选了“北京市百千万人才工程”，先后获得“全国优秀科技工作者”“建设部全国建设系统先进工作者”“北京市有突出贡献人才”“北京市奥运工程先进建设者”“北京市博士后杰出英才”等多项荣誉称号。他主持开展的北京地区三维绿量测定及其数字模型与虚拟现实表达研究科研成果获国家技术发明二等奖，在北京绿化隔离地区工程测量等项目中得到应用。
他作为北京市测绘学会理事长，带领学会积极向市政府献言献策，先后获得北京市“5A级学会”“百强社团”创建单位、“首都文明单位标兵”等荣誉称号。
关键词：水利工程；地理测量；GPS；CORS
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
近年来，随着世界气候的不断变化，极端天气出现的频率越来越高，水利工程在近几年旱涝并存，严重影响了周围人民生产水重和生活质量。为此，采用有效的实地测绘技术成为解决旱涝问题的关键点。本文结合某水利工程地理测量实例，就连续运行卫星定位系统CORS技术进行分析与研究。
连续运行卫星定位系统（Continuously OperatingReference Stations，CORS）是当代 GNSS 测量的前沿技术。是由基准站网子系统、数据控制中心子系统、流动站子系统、数据通讯子系统和数据子系统构成，将卫星定位技术、测绘学、气象学、地理信息系统、计算机技术和现代通讯技术结合为一体。于2011年正式向国内用户提供高质量的各种不同精度的时间和位置服务信息主要服务于大地测量、工程测量、气象监测、地震监测地面沉降监测、社会公共定位导航服务等领域。
二、地理测量应用实例分析
某水利基础地理测量工程，采用GPS连续运行卫星系统（CORS）在地形图测绘、专题数据采集、植被调查等方面发挥了重要作用。本文就GPS 连续运行卫星系统 CORS 在本工程基础地理测量中的具体应用进行论述。
2.1地理测量方案的选择
本工程基础地理测量主要是对湖区水下地形、湖滨区岸上地形及五河入湖段的河道地形的测量测区范围达到6000多km2，且大部分测量任务涉及到水域，这就要求测量方式必须满足长距离、大范围、高精度的作业特点。
常规GPS RTK是基于临时基准站和流动站观测的卫星相同、电离层和对流层误差相关，从而消除或降低这些误差的影响，提高基线测量精度。但是随着距离的增大，这种误差相关性逐渐衰减直接导致测量精度降低。
在理论方面常规GPS RTK测量的作业范围可以达到10～15km，然而通过多年的GPS测量经验发现，各种不同的仪器型号，不同的作业环境使得GPS RTK测量的作业范围受到很大影响。
水利测量一般都是地形较为复杂，遮挡较为严重的区域，加之水利测量对高程精度要求很高，这就导致常规GPS RTK测量的作业范围只能控制在6～7km。
CORS 通过在该地区建设了50个连续运行基准站，构建了高精度、高效率、高时空分辨率的全球导航卫星系统综合信息服务网，精确测定这些基准站的位置及变化率，基准站连续接受卫星信号，将信息传送至数据处理中心，数据处理中心同时接收流动站发送的接收机概略位置信息，数据处理中心会根据流动站的位置选择与之较近或定位精度较好的基准站信息，虚拟出一个参考站，然后根据各基准站上误差信息通过一定的数学模型解算出该虚拟站的误差，虚拟参考站的位置一般在流动站周围5m范围内，保证了虚拟参考站与流动站误差相关性。这种虚拟参考站技术解决了常规GPS RTK测量因基线距离的增大而导致测量精度降低的问题。
CORS测量与常规GPS RTK测量相比较，减少了架设临时基准站，减少了外业工作人员，解决了因距离增大而导致的精度降低的问题。从而保证了大面积水域无法架设临时基准站和长距离，大范围作业测量精度，节约了人力资源和设备资源。
2.2 地理测量技术在工程中的应用
本工程基础地理测量D级GPS控制网采用国家2000坐标系，1985国家高程基准，全网共布设D级GPS点197个，联测水准129个，其中三等水准点85个，四等水准点44个。这些控制点布设均匀、点位稳固，网形布设合理，成果可靠，各项精度指标均优于规范要求。
该工程基础地理测量项目中的分项专题地理数据测量主要是对湖区周边的重点圩堤及其附属物进行测量，测量范围涉及到全湖区。利用CORS根据地区基础地理测量D级GPS控制点成果采集专题地理数据的同时，对CORS测量点位精度进行了统计分析
采用Trimble 5800双频接收机，测量方法采用多历元静态已知点测量，在每个已知点上测量两次，每次采集30个历元，最后求其平均值，作为观测数据。最后对观测数据进行系统内符合精度统计和外符合精度统计，从而分析 CORS 测量点位精度。
系统内符合是各个历元观测值之间的比较，是工程测量中点位精度的主要参考值。具体统计方法是，计算每个观察点的三维坐标的各分量所有观测值的算术平均值，将该平均值作为参考值与测量值求差。根据公式（1）计算定位结果在X、Y、H方向的内符合精度算术平均值中误差，统计结果见表1。
表 1CORS 内符合精度统计与外符合精度统计
外符合精度是将各测点Trimble 5800双频接收机通过本身自带的解算模块求得的2000 国家大地坐标系下的坐标与将鄱阳湖基础地理测量D级GPS 点坐标求差。根据公式（2）计算测量点在X、Y、H方向的外符合精度中误差。
从表1可以看出，CORS系统精度较高，完全可以满足各种比例尺的地形图测绘，根据 CORS系统内符合精度和外符合精度统计，结合多个项目的测量经验，综合考虑工程质量、工作效率、劳动强度等因素，利用CORS完全可以替代四等及四等以下等级的水准测量。
2.3 CORS测量中应注意的问题
2.3.1 CORS 测量外部影响因素
在CORS 测量中，在测量过程中流动站接收机需要接收来自测绘局数据处理中心通过数据通讯系统（如移动公司等）发送的差分数据和流动站接收机本身接收到的卫星数据，这两种数据的质量，测量人员无法干预，如果这两种数据有中断或数据质量不好会直接导致测量精度降低或无法测量。对此，测量人员只能选择GPS卫星分布均匀、接收到的卫星数量多、基站差分信号好的时间段进行测量作业。一般情况要求接收卫星数量多于5颗PDOP值小于6时进行CORS测量。
2.3.2 CORS 测量作业人员应注意的问题
在CORS测量中，作业方式得到很大程度的简化。一般情况下，一名测量作业人员携带一根测杆，在测杆顶端安装流动站接收机，测杆中部安装操作手薄，这样就可以进行外业测量。对于地形图碎部点采集，这种简易操作完全可以满足精度要求，但是对精度要求高的图根点、等级点测量就会造成人为的精度损失。对于精度要求高的等级点测量，建议测量人员在等级点位上架设三脚架，进行严格对中、整平3次量取仪器高求其平均值做为仪器高程数据，分不同时段、测量多个历元，取平均值作为最终结果。
三、结束语
常规RTK测量是GPS技术发展的基础，连续运行卫星定位系统（CORS）则是RTK技术的最新发展，它克服了常规RTK测量的诸多不足，降低了测量成本，提高了工作效率及工程质量。由于水利测量大多数属于地形复杂区域，如河道、湖泊、 山区等，在这种复杂地形条件下，利用CORS测量，将会为水利工程建设快速提供高精度测绘资料。但是，测量也同样存在自身的不足，比如卫星遮挡严重，导致流动站接收机无法接收卫星数据或卫星数量小于 颗时，数据通讯系统无法覆盖区域，无法完成测量工作等等，需要测量人员采取有效的结合方法，提升工程测量的质量水平。
参考文献：
关键词：建筑全生命期管理 空间信息技术 空间数据库 空间信息管理系统
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0012-02
建筑全生命期管理主要分为规划、勘察、设计、施工、运营、拆除等各不同阶段[1]。任何建设工程项目在上述过程中不可避免的需要用到空间信息技术[2-3]。空间信息技术（Spatial Information Technology）是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，70年代中期以后在我国得到迅速发展，目前已经广泛应用在环境、资源、军事、农业、水利、国土、卫生等领域[2]。空间信息技术主要包括卫星定位系统、地理信息系统和遥感等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。空间信息技术在广义上也被称为“地球空间信息科学”，在国外被称为GeoInformatics。
为了实现建筑信息化的需要，需要在建筑生命周期中各阶段的空间信息进行整合和管理，从而达到更好地服务于建筑生产、运营的目的。面对国内外巨大数量的建筑项目，建筑全生命期空间信息管理应用系统的建立与推广将在建筑业及相关建筑空间信息服务业具有可观的市场应用前景。
1 建筑全生命期中的空间信息技术需求分析
建筑全生命期中的空间信息主要是通过使用不同的空间信息技术及方法进行空间数据的有效采集、表达等，为建筑生命周期管理提供空间信息服务。空间信息技术包括工程测量手段、精密工程测量、数字近景摄影测量、三维激光扫描和高分辨率遥感等方法等。以下分别讨论上述各阶段对空间信息技术的需求。
1.1 建筑规划中对空间信息技术的需求
在建筑的规划阶段，空间信息技术提供周围建筑物、交通与环境等的信息供参考，信息提供采用二维平面图与建筑、交通等属性信息综合的方式。比如，在市区需要建一栋高楼，就要考虑新建建筑物对周围环境的影响，也要考虑施工阶段交通运输与否便利及如何最优，和是否会带来严重的交通影响。这就需要在平面图中提供位置信息与交通属性信息等。另外还需提供地质资料、地形图、地籍图和地下管线管网图等来辅助规划。
其中涉及到的测量手段有：全站仪、GPS、管线探测仪等。还需利用GIS技术辅助分析规划。
1.2 建筑勘察设计中对空间信息技术需求
在建筑勘察设计阶段，需要实地勘察地形和周边环境，看勘察现场环境是否和已有资料符合，从而实现具体的设计方案，最终形成具有施工指导的CAD设计图纸。空间信息技术需提供地形信息、土方信息、地基岩土信息等，各属性信息需要与空间坐标相对应。设计中需要利用三维空间建模与可视化技术，根据设计图可以实现造价分析、工程量统计等。
1.3 建筑施工中对空间信息技术需求
在施工阶段：主要包括施工测量、变形测量、竣工测量等，需要使用测量仪器获得充足与准确的数据。在施工测量中又包括施工控制网的测量、施工放样测量、施工检测，其中测得的施工控制网为施工放样测量提供基准，施工检测对施工进行监督，评价施工质量；变形测量辅助施工安全管理；竣工测量用于评价施工与设计的符合度。
其中涉及到的测量手段有：全站仪、水准仪、钢尺、GPS、数字摄影测量及三维激光扫描技术等。
1.4 建筑运营中对空间信息技术需求
在运营阶段：主要包括房产测量、变形监测、健康监测、能耗监测、产权变更监测、结构形态测量等，其中房产测量辅助房产管理和物业管理，变形测量辅助安全管理。需用到的空间信息技术有，手持式测距仪、钢尺、全站仪、水准仪、GPS、摄影测量、三维激光扫描技术等。
1.5 建筑拆除对空间信息技术的需求
在拆除阶段，主要是测量周边建筑和设施，为拆除提供足够的数据。包括地形的测绘，利用传统和现代测量技术均可。
总之，在建筑全生命期管理的各阶段，空间信息技术提供直接的技术服务，对于获取工程及周边环境的空间信息与基本属性信息，还需建立工程数据库及综合信息管理系统，并实现管理、更新与维护，最终还需对信息进行科学的分析与解释。
2 建筑全生命期空间信息管理与应用系统
该系统基于建筑全生命期管理的理念，通过对建筑工程设计、施工和管理工作中的工程信息进行数字化、标准化，实现建筑数据在数据库系统中的统一管理。系统在建筑领域中引入信息化技术并结合地理信息技术，在综合分析建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型之后，抽象出通用的建筑数据模型，将建筑生命周期内空间与属性信息的统一纳入到模型中管理。系统将建筑生命周期内的所有数据分为规划、勘察、设计、施工、运营和拆除等阶段进行分类管理，对建筑信息进行详尽的数字化表达，为创建丰富的建筑数字化信息、管理建筑整个生命周期的数据提供一个基础平台，使与建筑相关的多个参与方之间共享信息成为可能。
系统由建筑全生命期数据库管理子系统与建筑全生命期综合应用子系统两部分组成。建筑全生命期数据管理子系统可用于建筑全生命期数据的统一、规范化管理与综合数据处理，主要功能包括工程管理、建筑数据入库、管理与维护、建筑数据综合显示与操作、建筑数据查询分析、系统管理和帮助等。综合应用子系统实现建筑全生命期各阶段信息的集成应用（如图1），它在建筑全生命期数据库管理子系统基础上，实现建筑信息管理与分析的基本功能，为政府部门、建筑施工管理人员、建筑业主提供信息查询、统计、分析、监测预测的行业应用系统。系统主要功能包括数据浏览、数据查询、分析与统计、图层管理、地图标绘、效果图输出等。
3 结语
该文分析了建筑生命周期管理各阶段对空间信息的需求，分析了建筑全生命期管理各阶段对空间信息技术的需求，重点讨论了各种不同技术如工程测量、GIS、GPS、RS在每一个阶段的具体应用，为建筑全生命期的空间信息获取与管理提供支持。最后针对建筑生命周期管理中的空间数据，基于空间信息技术自主设计并开发了建筑全生命期空间信息管理与应用系统，从而证明空间信息技术在建筑全生命期中重要价值和广阔的应用前景。
参考文献
[1] 建设领域信息技术应用基本术语标准（JGJ/T 313-2013）[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.
[2] 朱强，樊启祥，金和平.空间信息技术在水电工程全生命周期中的应用综述[J].水利水电科技进展，2010，30（6）：84-89.
[3] .工程测量的发展与需求[J].测绘通报，2003（4）：18-21.
[4] .城市建设领域地理空间信息标准化进展[C].全国工程测量2012技术研讨交流会论文集，2012.
[5] 伊尧国，危双丰，周俊召.构建城市建筑物变形信息自动化采集与管理系统的关键技术研究[J].工程勘察，2011，39（1）：64-68.
[6] 刘兴万，田飞，危双丰.面向全生命期的建筑信息集成管理与应用系统建设[C].智慧城市理论与实践―第七届中国智慧城市建设技术研讨会论文集，2012.
关键字：煤田，地震勘，GPS-RTK，控制测量，定线测量
Abstract:With the development of global positioning system (GPS) technology continues to improve and the computer technology and the development of science, GPS-RTK technology continues to expand the scope of application in the field of Surveying and mapping.
In this paper, starting from the relevant theory of GPS-RTK technology, introduces the measurement principle and application features of GPS-RTK technology; measurement conditions and tasks, measuring instruments and equipment and personnel allocation, GPS-RTK control survey, alignment measurement. At the end of the thesis to write the experience of GPS-RTK technology in Coal Seismic Prospecting Surveying experience.
Keywords:coalfield seismic prospecting, GPS-RTK, control survey, location survey
中图分类号：P228.4文献标识码：A 文章编号:
引言
目前,实时动态测量技术(Real Time Kinematic,简称RTK)以其实时、高效、不受通视条件限制等优点, 已广泛应用于工程控制测量、像片控制测量、施工放样测量及地形碎部测量等诸多方面,倍受用户青睐。RTK技术的定位精度已能达到厘米级，完全可以满足一般工程测量的精度要求。
本文以某煤田地地震勘探中的测量工作为实例，介绍GPS-PTK技术在地震勘探中的应用。
1GPS-RTK技术原理及特点
GPS是全球定位系统（Global Position System）的简称，它是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，具有全球性、全天候、连续性、实时性导航定位和定时功能，能够提供精密的三维坐标、速度和时间，而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS由三部分组成：空间卫星、地面监控系统以及用户的卫星接收设备。
实时动态测量技术（Real Time Kinematic，RTK）也称为实时载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法，能够在野外实时地提供测站点在指定坐标系中三维坐标定点结果，并达到厘米级的精度。
测量系统通过一台基准站和若干台移动站组成，基准站和移动站之间使用无线数据链进行连接。在RTK作业模式下，基准站通过无线电，将基准站接收机实时的观测数据（伪距观测值、相位观测值）及已知数据，传输给移动站的接收机。移动站通过无线电接收来自基准站的数据，并且采集GPS观测数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，通过坐标转换参数转换得出移动站每个点的平面坐标X、Y和高程H，实现高精度定位。
GPS-RTK技术特点明显，工作效率高、定位精度高、全天候作业、RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强、操作简单，易于使用，数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便地与计算机、其他测量仪器通信。
2 测区条件与任务
2.1测区概况
此测区位于哈密市东南70km处，属哈密市管辖。矿井外部交通方便。
本区地形地貌为较为平缓的戈壁荒漠,无地表水体，气候干燥少雨，晴天多,光照丰富,年、日温差大，春季多风，冷暖多变，夏季酷热，蒸发强烈，秋季晴朗，降温迅速，冬季寒冷。
井田及其它周边20千米范围内无地表水系，也无其它地表水体，生态环境脆弱。
本区共布置三维勘探线束33束，设计满覆盖面积为13.88km2，一次覆盖面积为16.17km2，施工面积为17.68km2，总计物理点10606个。
2.2测区已有资料的利用
该区测量控制成果由哈密矿方提供GPS点19个（E级）。此成果为1980年北京坐标系，高程为1985年国家高程系。
通过控制点在设计图上展点、实地踏勘发现，控制点分布于本勘探区北部，其中H015、H016、H017、H018、H019等五个控制点在勘探区范围内可以利用，施工前应实地踏勘控制点点位，看是否保存完好。并在进一步检核后才可使用。
在以上五个控制点的基础上在测区南部再做加密控制2-3个控制点，采用静态GPS联测平差方法。
2.3测量仪器设备
本次共投入南方公司生产的灵锐S86型双频GPS（RTK）接收机5台/套（一拖四），戴尔笔记本电脑 2台、惠普1020打印机1台。
经签定，仪器各项指标符合规范要求，能满足本区GPS实时相位差分（RTK）的施测需要。
3 GPS-RTK控制测量
本工程采用GPS静态定位技术进行平面控制测量。
3.1 GPS控制网观测技术指标
卫星高度角：>150
数据采集间隔：20s
观测时间：≥45min
点位几何强度因子（GDOP）：≤6
观测时段：2
有效卫星总数：≥4
3.2 技术依据
1、GB/T 18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规范》
2、原煤炭部1987年颁布的《煤炭资源勘探工程测量规程》
3、MT/T 897-2000《煤炭煤层气地震勘探规范》
4、《某测区首采区三维地震勘探设计》
5、本测区《施工工程布置图》
6、《某测区一号井控制点成果表》
3.3坐标系统
1、平面坐标采用1980年西安坐标系，中央子午线93°，3°带高斯投影。
2、高程系统采用1985年国家高程基准。
4 定线测量
4.1测量设计要求
本次施工采用GPS实时差分(RTK)方法进行测线的布设。
炮点、检波点放样测量在E级GPS控制（首级控制）测量完成的基础上进行，测量时有效卫星观测个数必须在5个以上，其水平校正残差S≤±0.03m，垂直校正残差Z≤±0.02m。在个别隐蔽、卫星信号不易接收的地区可采用全站仪布设支导线点，但支导线总长不得超过1km，边长不得超过500m，测站不得超过3站，且最后一站必须要用其他已知点进行检查合格。
炮点、检波点放样测量使用GPS RTK或全站仪放样功能按照勘探区工程布置图设计方案沿测线方向逐点进行。
4.2测量实施及资料整理
先对测区进行了实地踏勘，全部测量仪器进行了检测调试。
测区内采用GPS实时差分(RTK)对测区基本控制点进行全面检核，精度满足规范要求。
本区测线间距为20米，定线测量以基本控制点为依据。按测线设计要求, 采用GPS实时相位差分RTK测量方法进行定位。
测线施测时，基准站仪器对中误差、天线高量测误差不大于3㎜，流动站距基准站的距离不超过10㎞。观测的卫星数不少于5颗，卫星高度角大于15°，PDOP≤6。
每日施工前或搬迁新的基准站至少复测2个以上测点，每测完一条测线后及时画出详细测量班报图，供地震施工参考。
每天外业观测结束后，及时将野外观测数据从手簿传入计算机，进行全面检查整理后连同测量班报一起上交项目组。
4.3精度评定
精度评定是以点位中误差和高程中误差及最弱边相对中误差来衡量。
1、基本控制点点位中误差和高程中误差指标如下：
m x≤0.1m ； m y≤ 0.1m ；mh≤0.2m。
2、测点点位中误差和高程中误差指标如下：
m x≤0.3m ；m y≤ 0.3m ；m h≤0.3m 。
本区完成线束共计33束，线束检波点总计89166个，线束物理点10496个。检核基本控制点8个，复测点528 个。根据相关规范要求对测点进行了检校，测量成果能够满足三维地震勘探需要。
5结束语
GPS-RTK在煤田地震勘探测量中有优势有劣势，GPS-RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。GPS-RTK采集的定位坐标数据是WGS-84坐标，如在其它坐标系统内进行RTK作业，则需要求取定位坐标转换参数，转换参数质量的好坏直接影响RTK的测量精度。GPS-RTK技术受到基准站传播差分改正数有效范围的限制，在大区域实施作业时，应注意其控制的有效范围。GPS-RTK作业不受通视条件影响，单站测量控制范围广，操作简单，减少了工作量，提高作业效率。但当有浓密遮挡物时，其接收卫星及基准站电台信号会受到极大地影响，这在某种程度上制约了其广泛应用。
参考文献
[1] 许绍铨，等. GPS测量原理及应用[M]. 湖北：武汉大学出版社，2008.
[2] 全球定位系统（GPS）测量规范[S].
[3] 煤炭资源勘查工程测量规程[S].
[4] MT/T 897-2000, 煤炭煤层气地震勘探规范[S].
关键词：三维激光扫描;测绘;应用
1 引言
测绘，是一门与我们日常生活密切相关的学科。是指对地表人工设施或者自然地理环境要素的大小、形状、空间位置及其属性等进行测定、采集等。
三维激光扫描技术已在测绘领域的应用中发展了近十年，随着社会科技的发展，它已凭借着成本低、快速性、应用范围广、便于操作、主动性、高密度、全天候、以及非接触性等优势，解决了传统测绘技术的缺陷，它给测绘领域带来的变化也是极大的，它很好地改善了外业测绘的工作环境，提高了其工作效率。因此，对三维激光扫描技术的应用与发展进行研究具有极大的意义。
2 三维激光扫描技术的诞生与其构成
三维激光扫描技术是一种利用光进行目标探测和测距的技术，它可以直接获取被测对象表面点的三维坐标实现对被测物信息的提取，最终完成三维场景的重建。
第一个具有现代意义的激光扫描系统是20世纪90年代美国俄亥俄州立大学制图中心（CMP）开发的GPS van，它可以自动和快速地采集陆地测量系统的直接数字影像;之后，加拿大卡尔加里大学和GEOFIT公司为实现高速公路的测量而设计开发了VISTA系统，它是一个机载激光扫描系统应用的实例;荷兰测量部门自1988年对通过地面固定激光扫描测量技术提取地形信息的技术进行了研究;日本东京大学1999年进行了地面固定激光扫描系统的集成与试验，并取得了良好效果。
三维激光扫描技术的构成包括电子技术、全球定位系统及其相关软件等。
3 三维激光扫描技术的主要特点介绍
三维激光扫描技术被称为是一种“实景复制技术”。它利用激光的独特优异性能，能够深入到各种现场环境中对目标进行扫描操作，并将三维数据完整地采集到电脑中，最终快速准确得重构了被测物的三维模型。它具有如下一些特点：测量距离远、采样点速率高、点定位精度高、无接触测量（无需反射棱镜）、扫描目标无需表面处理直接获取其三维点云数据、数字化采集、兼容性好、软件功能齐全强大、能基本满足工程测量需要等。
4 三维激光扫描技术在测绘领域的应用
三维激光扫描技术为人们提供了一种全新的获取空间信息的方法。传统的人工单点获取数据精度差、速度慢，如今的连续自动化优点使其应用范围扩展到了工业测量、地形测绘、智能交通等诸多方面。其在测绘领域的应用主要有以下方面。
4.1在土方量和体积量计算中的应用
根据地面激光扫描仪获取高密度的点云数据，再经滤波后可以生成目标对象的DEM模型，进而实现目标对象体积的测算。
4.2在测绘采空区中的应用
原理：激光扫描技术对地下采空区进行扫描测量作业利用，真实扫描数据进行采空区体积计算并制作三维实体模型。
这种应用将地下矿山真实地搬进电子计算机，为未来矿区数字化提供有效依据及前沿性的研究探索。
4.3在文物、古建筑物测绘中的应用
在古建筑研究活动中，用户需要关于研究对象的完整基础性数据，包括空间环境、古建筑自身、建筑细部等，研究工作主要针对这些数据展开。古建筑保护工作最基础的一项任务是对保护对象进行完整的测绘，并进行数据存档，以便日后研究或者复原、重建。如被称作易北河上的佛罗伦萨的德国巴洛克古城德累斯顿， 70%的历史建筑在二战中都被盟军的轰炸所摧毁，但是德国人在战后又奇迹般地将古城重建，大部分重建工作都是仰赖他们精确的测绘存档资料完成的。三维激光扫描技术是一项通过高密度的扫描点（点云）来表达和记录被测物体尺寸和形状的技术，点云是最原始的测量数据，被测物的三维几何信息都蕴涵在点云数据内部。如何利用点云，如何在点云的基础上通过软件来提取空间信息，决定了三维激光扫描技术在古建保护行业内的应用方式和成果形式。从对点云的应用方式来看，可分为档案记录型应用、尺寸量测型应用、三维可视化型应用和逆向重建应用。从最终的提交成果形式可分为二维图件形式（各种平、立、剖图，等值线图）和三维图件形式（三维高密度点云数据、三维CAD模型、三角面片格网）。因此，利用三维激光扫描技术进行古建的保护，目前主要集中在档案记录型及其三维可视化，而进一步的应用，特别是将扫描结果用于逆向重建等对古建保护具有重大意义的应用相对较少。
4.4在水利水电测绘中的应用
水电站工程一般都坐落在深山峡谷，那里两岸山势陡峭，地形变化剧烈，测量困难，特别是遇到天气条件差的情况，航飞困难，而普通的光学遥感影响周期长，且受云量影响无法满足测量要求，精度很难保证标准要求，而且经济投入太大，人身安全也得不到保证，而三维激光技术出现，为水利水电测绘提供了新的解决方案。
4.5在交通运输中的应用
如今交通发达，但却存在着很多，安全隐患，对交通事故现场还原，可以很好地了解事故发生原因，对有效避免再次事故的发生有很好地作用。图1为2012年8月20日12时许重庆合川区到北碚区路段一面包车与货车相撞，造成至少12人死亡，1人重伤。交通事故现场数据由Faro三维激光扫描仪扫描获取，为交通事故的发生寻找原因。
图1 交通事故现场
图2 工作人员正在用Faro三维激光扫描仪勘测现场
4 三维激光扫描技术在测绘领域的发展
三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一。特别对于测绘领域来说，三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合，作为一种新的空间数据采集手段，三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间，成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段。
三维激光扫描仪是测绘科学的领先产品，其发展与应用直接反应了三维激光扫描技术的发展状况。远程激光扫描仪可以用于岩崩、滑坡、河岸崩塌、矿山塌陷等危险的和难以到达地方的地形监测和方量计算，有效测控其变化范围和量级，有效应用于防灾减灾。中程激光扫描仪多用于船闸、大坝、桥梁等的变形监测。从整体来看，三维激光扫描仪基本涵盖测绘的各个领域，具备大面积，高自动化，高速率，高精度测量的特点。但是其自身还存在诸多缺点，如：三维激光扫描仪售价太高，难以满足普通化需求;精度、测距与扫描速率存在矛盾关系;由于各个厂家都自带软件，互不兼容，点云数据处理软件没有统一化;目前检校方法单一，基准值取复杂，精度评定不好，所以仪器自身和精度的校验存在闲难。这一系列问题的出现，告诉我们三维激光扫描技术有待继续发展与普及。
5 总结
随着激光技术、光电传感器件以及计算机技术的日趋成熟，三维激光测量技术得到了不断提高和发展，越来越广泛的应用对该技术的发展也提出了更新的要求。
同时，测绘技术的发展离不开新的科学技术的发展、新技术设备的应用、 新作业手段的变革，而随着高精度的测绘的网络化、智能化、信息化的普及和更新，会有更加方便人们的技术出现。总之，测绘必将得到长足的进步，并将拥有更加灿烂的未来。
参考文献
[1]李青.提高三维激光扫描系统数据采集性能的研究[D].陕西科技大学.2009
