引言
三维激光扫描技术的推出，是在以往GPS空间定位系统基础上的一次技术突破，其直接打破了以往传统测量的方式，直接解决激光扫描的形式，可对大面积范围进行高分辨率扫描，并以此形成对象表明的三维坐标数据。近年来，三维激光扫描技术开始被广泛的运用在工程、地质地形测量、建筑和文物保护以及断面体积测量等多个方面。以往为常用的地形地质测量方式主要是CPS-RTK测图以及数字摄影等多种方式，而采用此类方式所需的工作量普遍较大，并且所在的地形较为险峻，通常对此类地区显得非常无力。而采用三维激光扫描，则能够对地表点实施高密度、高精度以及高速度的测量，加大减少外业工作时间，提升了测量工作的效率。
1、三维激光扫描技术在地质测量中的重要性
三维激光扫描技术从上个世纪末开始应用于地形地质测量工作中，通过三维激光扫描技术的应用可以大大提升地形地质测量的准确性，与传统的地形地质测量方法相比，三维激光扫描技术突破了传统技术的缺陷，实现了更高精度的地形地质测量，三维激光扫描技术和GPS空间定位系统是地形地质测量上的两大技术性突破。利用三维激光扫描技术可以快速获取地形地貌的三维坐标数据，为实现三维制度提供了基础数据。相对于传统的地形地质测量技术具有明显的优势：①使用三维激光扫描技术进行地形地貌测量时，扫描仪器会以网格的形式进行高精度、高密度、高速度和免棱镜地扫描测试点，对测量位置的地形地貌数据进行全面细节性的获取，精度高、速度快；②使用三维激光扫描技术制作的地形地貌图精度远远好于传统技术生成的图形，同时采用传统技术测量绘制地形地貌图时需要工作人员进行大量的户外测量工作，而使用三维激光扫描技术大大减少了测量人员的户外作业任务量。并且即使是投入了大量的时间，传统测量方式的精度远不及三维激光扫描技术[1]。
地质测量运用三维激光扫描测量技术应用问题
三维激光扫描技术在实际应用的过程中，仍然出现了很多问题。如果测量数据处理所使用的计算机无法达到三维激光扫描技术要求的话，那么必然会影响到数据测量和计算的工作效率。因此，为了有效的促进三维激光扫描技术应用效率的提升，必须采取积极有效的措施，提高数据处理计算机的硬件配置，才能避免其对最终的数据处理和计算，以及测量工作的顺利进行产生严重的影响。另外，三维激光扫描技术在实际应用的过程中，也会因为地表植被而影响其测量数据的准确性，如果在实际测量的过程中没有及时解决这一问题的话，那么不仅会对数据测量的精确度产生严重的影响，同时也会影响到影像测量的准确度。测量技术人员在测量工作开展的过程中，所采用的操作方法也是影响数据测量完整性的关键因素，如果测量人员操作能力无法满足三维激光扫描仪的技术要求的话，那么必将会影响到低质地形数据测量的准确性和精确性[2]。
三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用
3.1.监测边坡安全
对于边坡而言，很容易出现滑坡等严重的地质灾害。因此必须采取有效的技术手段，对边坡的实时情况进行监测，预测可能存在的边坡破坏，并采取有效的措施对边坡破坏进行预测。采用三维激光扫描技术，可以精准的对边坡灾害进行精准的扫描测量，掌握灾害发生前后的地形变化情况，从而帮助相关工作者制定科学合理的技术措施，预防二次边坡破坏。
3.2.数据的采集
采用三维激光扫描技术测量地形地质情况，首先需要进行野外数据的采集工作，具体首要针对测区范围内的环境实施严密的考察，从而以此来明确其扫描仪、标靶以及测站数的详细位置。同时需要大力保证其各个扫描站最终所获取的数据能够真实的反映出测量范围的完整区域，并且在测量的过程中，需要尽可能的减少相应测站数量，由此来降低原始数据量。此外，还需保证纹理数据和点云数据2种数据形式的同步获取，这样才能方便往后数据的匹配处理，并且还需要结合多种不同的比例尺需求来进行相应采样精度的选择，并以此实施逐站扫描的形式[3]。
3.3.扫描现场勘察
在进行地形图测绘之前，首先对测区周围环境进行观察用以确定测站和标靶的位置测区现场勘察选择测站和标靶位置的宗旨是:在保证能够完整测量整个测区的前提下尽量少设置测站。尽量少设置测站的目的是降低点云数据拼接过程中的误差。现场测区地形勘查的过程中需辅以对测区特殊地形的拍照。目的是在地形图上描绘底物地貌时辅助记忆。帮助地形图测绘编辑工作。
3.4.测绘基础地形
借助三维激光扫描技术，还可以帮助相关工作者，在进行基础地形测绘中，更精准的进行地形图的绘制。主要测量步骤如下所示：①扫描作业：首先结合所需进行基础地形绘制区域的地形地貌特点，对三维扫描仪的站点进行科学合理的设置，然后根据各个站点不同的情况，设置相对应的扫描分辨率，最后控制好各个站点的扫描范围和地理坐标，完成整个地形的扫描作业。②将扫描所获得的采集数据进行转换，并利用相关的软件，将不同站点扫描所获得数据拼接到同一个坐标系中。③构建TIN网：利用软件对扫描所获得数据中的建筑物以及植被等信息进行提出，构建并优化TIN网。并在此基础上，进行等高线的生成，最终完成基础地形信息的绘制作业。
3.5.数据的预处理
对激光点云数据的处理方式具体包含了点云匹配、噪声消除、分割、坐标以及图像匹配等等。通过对多个站点的扫描能够将所获取的点云数据实施正确的匹配，然后可将其有效的统一到一个坐标系当中，这样才能方便对扫描目标实施定量化和建模分析。其匹配的过程主要采用2种方式：（1）直接将所扫描的同种规则形状目标当值匹配的公共点坐标，并将多站点的点云有效的统一到某个特定的坐标系当中。（2）结合GPS所测出的精确站点坐标，然后直接促使所有点云都可直接转换至固定的地理坐标系统当中。采用这种方式就能真正有效的获得点云所在的真实地理位置，从而更加便于其后期和其他遥感数据的协同分析。
结束语：
综上所述，随着科学技术的发展，越来越多的新技术和新材料被应用到各行各业当中，推动了人们社会的发展与进步。三维激光扫描技术具有高精度，扫描范围广等优点，可以有效提高地形地质测量的精度和作业效率，提高野外作业过程中相关工作人员的安全性，值得进一步的推广和应用。
参考文献：
[1]郭龙官.三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用[J].机械管理开发,2019(8):55-57.
[2]杨茂伟.三维激光扫描仪在地质灾害地形测绘中的应用[J].测绘通报,2019(5):145-146.
[3]张元，高峰.三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用分析[J].科技创新与应用，2018（8）：291.
