前言：目前，在工程测绘工作的开展过程中广泛应用了各种类型的先进技术，激光雷达测绘技术就是一种比较典型的技术。对于这种技术的应用，进一步提高了工程测绘的工作质量与工作效率。通常情况下，要想准确了解工程测绘中的空间位置，测绘人员就应该要对具体的点位进行测绘，而对于激光雷达测绘技术中GPS系统的应用能够帮助测绘人员准确找出所需的空间位置信息，并进行有效的处理。
1、激光雷达技术概述
激光雷达测绘技术主要依据激光雷达系统发挥作用，该系统主要由激光测距扫描系统、惯性导航系统、动态GPS接收系统、数字相机、同步控制装置以及遥感平台构成。作业过程中，系统测绘存在距离偏差与角度偏差，应用激光雷达测绘技术需对可能存在的偏差情况进行检校。获取基于工程现场的测绘数据后，可直接发挥激光雷达系统的作用对相关测绘数据进行处理。测绘工作得到的原始数据成果通常包括每次脉冲测距值、瞬时扫描角、GPS观测值、地面站GPS观测值、惯导IMU姿态值及同步航空影响等。利用 Lidar技术对上述资料进行处理时，需将 GPS与地面 GPS观测资料进行差分，并求出各点的3D坐标，从而获得初始的点云结果。必须充分考虑到工艺上的偏差，并对其进行校正和调整。采用过滤、分级等方法对原航摄图像进行噪声消除，实现了对地平面和非地点的有效分割。经过对其进行分类和整理，就可以得到由 Lidar获取的直接制图结果。然后，利用点云的光栅化插值，实现了航拍图像的方向定位，并将其与地面目标的手工抽取进行了有机的融合；最终形成一套完整的数字化测绘成果。
2、激光雷达测绘技术的基本原理
激光雷达测绘技术是通过光波完成各项测绘工作，发射光波距离较长，相对于常规容易受影响的光波而言，收集工作具有更强的安全性。当被测对象的表面接收到光波时，有些反射光能够发射到雷达接收器上，雷达接收系统可以结合反射光的有关数据，将从光波到被测对象的实际距离计算出来。并且全球定位系统在激光雷达测绘系统中是至关重要的，其可以及时接收到激光雷达测绘系统所获取的所有位置信息，而且可以准确定位被测对象的实际坐标，具有一定的精准性，通过测量两个或者超过两个的距离，可以结合被测对象的实际移动轨迹，进而获得被测对象的移动速度。
激光雷达测绘技术在工程测绘中的实际应用
3.1
矿山工程中的激光雷达测绘技术
矿产资源与产业的管理，在一定程度上关系到资源型城市的可持续发展。利用宾利点建立三维数字模型，明确矿井实际情况，提取地面模型和矿井模型，并应用GIS对受损严重的矿区进行经济环境分析，重点监测塌陷部位的破坏程度，实现对可能发生灾害的风险预警。矿山开采过程中，地质条件的复杂性和不确定性较大，施工人员一旦进入矿井，就有很大的危险性。尤其是在勘查线路的设计中，要对线路、标志、障碍物等信息进行标注，只有这样，才能确保施工的顺利和安全。在这种难以观测的区域，大部分作业者均采用无人驾驶飞机来操纵，所以必须获得其运动轨道，并求出其准确的几何位置及初始大小。利用地基 GPS与航空 LID观测资料进行联合调整，得到了航机航迹。这种方法采用的是一种以地球为基础的地球高度。在大尺度条件下，地面可以看作是一个平坦的地面，这样就不会产生任何的误差。在此基础上，将所获得的测量数据和基础的物理模型进行迭代，构建出被测量目标的3D精细化建模方法，为采矿项目的成功开展奠定了基础。同时，本研究成果也可以推广到其它的矿山建设中去，为今后矿山的管理、维护、开发乃至开采提供借鉴。
3.2基础测绘
在基础测绘过程中，首先需要将被测对象的数字信息切割和反映出来，以此为前提形成最初的测绘图纸。在该过程中最关键的工作是数字测量和数字摄影，并且这些工作具有复杂性和系统性。为了确保测绘数据的精准度，需要结合实际情况对测绘线路进行合理的设计，激光雷达测绘技术能够提高地面三维坐标的准确性，可以满足高精准度影像微分改正要求，无需数字摄影测量就能够获取数字正射影像，不仅使复杂的测绘环境变得简单化，而且能够使工作成本降低。除此之外，激光雷达测绘技术使用高精准度的激光点云数据，能够将线塔、房屋道路、水箱等物体的所有三维信息都直接反映出来，而这些信息都是基础测绘所需要的。
3.3水下地形测量
一些激光雷达测绘技术使用两种不同波长的激光束来探测水下地形。例如，SHOALS 系统通过红外线探测水面，同时使用蓝光和绿光测量水底。通过两束甲酸之间的时间差，在测试过程中，反射性建筑物或水面的出现，会导致观测数据错误，此时，我们必须重新进行测量。而在密集的房屋地带，RTK技术的测绘结果可能不够准确，那么就应该及时选择其他观测地址，或者观测前事先排查好观测地点周围的环境，确保观测能够及时、准确的进行。另外，基站设置要合理:基站设置在中心位置，地势较高，注意附近是否有遮挡物。避免由于信号被遮挡而降低测量精度。基站与移动台的距离应合理:基站与移动台如果站与站之间的距离过大，计算参数会出现异常，无法得到固定的解。相关研究表明，如果基站与移动基站之间的距离控制在15千米以内，这样能够有效确保精度，甚至可以达到厘米级。
3.4数字高程建模
数字高度建模使建筑单位可以分析建筑过程的各个环节。通过此技术，可以利用激光点快速收集数据并建立三维坐标。根据 TIN的常规网格建立模型，必须先建立一个局部 TIN，再在 TIN中网格点上作三角块的高度插值。数字高程模型插值法是一种利用参考点的高来求取被测点的高的方法。所有的插补算法都是根据邻近的数据点间的相互关系来进行插值的。在建立等高线的基础上，建立样点的方法，必须依据等高线的特点建立 DEM。DEM建立常用的三种方式：高线离散法，等高线插值法，等高线构造 TIN法。在实际应用中，一般有两种插值方式：一种是在预先确定的轴线方向上，对等值线进行插值。第二种是沿着最陡峭的斜率插值，即沿着邻近的等高线寻找最陡峭的斜坡上的两个点，再利用这两个点对各点进行直线插值。
3.5基础测绘
在基础测绘过程中，首先需要将被测对象的数字信息切割和反映出来，以此为前提形成最初的测绘图纸。其中，数字测绘与数字测量是其中最为重要的环节，也是一项复杂而系统的工作。为保证测量结果的精度，必须根据现场条件，对测量路线进行适当的规划， Lidar测图可以改善大地的3D坐标精度，从而达到高精度图像差分校正的需求。在不使用数字测量测量的情况下，直接获得数字图像，既简化了复杂的制图条件，又可大大减少工程造价。另外， Lidar制图采用了高精度的 LiDAR数据，可以直观地显示铁塔、房屋、道路、水箱等物体的3D信息，为基本制图奠定了良好的基础制图基础。
结论：与常规探测方法相比较， LIDAR具备快速获取高精度、全要素和高密度的特点，因此其在实际工程中的应用是先进的。随着科技水平的不断提高，对地基资料需求的不断增加， Lidar成图必将是未来的发展趋势。随着 Lidar测图技术的发展和完善，地基 Lidar、 Lidar等将会越来越普遍，越来越普遍，它的价格也会越来越便宜，而且使用起来也会变得越来越简单，这对工程测量产业的科技发展也有很大的促进作用。
参考文献：
马宏志.工程测绘中激光雷达测绘技术的应用探析[J].中国新技术新产品 ，2018(17)：8-9.
沈建营. 激光雷达技术在工程测绘中的应用[J]. 中国金属通报,2021(7):231-232.
石慧.激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用研究[J].住宅与房地产，2019（03）：163.
