三维激光扫描在地形测绘中的应用开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

目前，我国正处于信息化的大潮流中，要通过推动发展信息化，增进现代化，逐步加快我国经济、社会的发展，对于时间和空间，以及属性等地理空间信息，在国民经济建设及社会可持续发展的状态下，它们的需求也在不断的增长，测绘科学与行业在我国信息化和现代化的建设过程中起着越来越不可忽视的作用。

三维激光扫描这项技术源于西方欧美国家，大概起步于20世纪90年代，由激光雷达技术发展而来。它利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量而密集的点的三维坐标、反射率和纹理信息，快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图形数据，为三维建模和展示以及其他应用提供真实数据基础。如今三维激光扫描技术已得到国内公司的广泛关注和重视。但是相较于国外的三维激光扫描技术发展，我国的三维激光扫描技术起步较晚，主要集中在微短距的领域中。近几年，地形测绘也逐渐开始使用三维激光扫描技术，这都得益于三维激光扫描技术的发展和成熟，郭琳娜研究了地面三维激光扫描技术在地形测绘中的应用，王峰也对rtk的三维激光扫描技术测量地形的方法做出了研究，罗杰，白国荣等人对三维激光扫描技术在桑皮勒水电站地形测量中的应用做出了贡献，、孙德鸿，王占超等针对三维激光扫描技术在地形地质方面也做了研究。近年来，就三维激光扫描方面的研究是数不胜数。这能够体现出来三维激光扫描技术的快速发展以及必要性。综上研究，三维激光扫描技术对地形测绘所带来的好出可想而知，它的高效率可以极大的减少外业的工作量，节省时间，同时想较于传统的人工测绘技术可以极大的增加精确率。相信伴随着三维激光扫描技术的发展，除了地形测绘还有很多方面都可以受益。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容

近些年三维激光扫描技术不断发展，同时伴随着信息化的发展，二维传统技术已经跟不上时代的发展。由此引进三维激光扫描技术在地形测绘中是有着重大意义的。本意课题主要是研究三维激光扫描仪在地形测量中的利弊。这利就如同上文所讲，采集数据快，获取数据丰富等。这缺点，后期内业数据处理相当复杂对计算机以及软件的要求比较高，同时三维激光扫描仪本身的成本也是相当高。除此之外，测量必定有着误差。从文献中得知，三维激光扫描仪的外业误差来源有1.仪器误差，主要由仪器构造引起，表现为角误差和距离误差。2.与目标反射面的有关误差，表现为目标物体反射面倾斜和表面粗糙产生的影响，归结为目标物的材质、光谱特性等差异导致的距离误差。3.外界环境条件影响产生的误差，指气温、气压、湿度、风向等条件对扫描数据产生影响。所以本次外业实验需要尽量规避误差，选择适当的条件适当降低误差，但是这些方面的影响是较小的。主要的误差来源还是内业点云数据的拼接，所以内业拼接等步骤是相当重要，需要重点学习研究。本次研究我将使用faro三维激光扫描仪对学校的部分地区进行地形测量，然后使用faro的配套软件scene进行成图。通过实验与传统测绘技术做出比较。就内外业的工作做出比较，分析利弊。然后总结实验，完成论文。

3. 研究的方法与步骤