3D激光測量技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

 
        隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，激光測量已經(jīng)從靜態(tài)的點測量發(fā)展到動態(tài)的跟蹤測量和3D立體測量領(lǐng)域。上個世紀(jì)末，美國的CYRA公司和法國的MENSI公司率先將激光技術(shù)發(fā)展到三維測量領(lǐng)域。其中，CYRA公司的3D測量技術(shù)著重于中遠(yuǎn)距離（50米－200米）目標(biāo)的測量應(yīng)用，可以獲得6毫米到4厘米的測量精度，是針對建筑模型，地面施工，電站，船舶設(shè)計等大型項目的建模，監(jiān)測應(yīng)用；而MENSI公司則著重于短距離高精度的3D測量應(yīng)用，由于可以達到0.25毫米的精度，為工業(yè)設(shè)計，設(shè)備加工，質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域提供了全新的測量手段。在2000年的時候，美國宇航局（NASA）就已經(jīng)在設(shè)計加工過程中成功的應(yīng)用了3D測量技術(shù)。  

       現(xiàn)在，3D測量技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出更遠(yuǎn)的工作距離和更多的應(yīng)用領(lǐng)域。I-SITE公司的3D激光掃描儀的工作距離已經(jīng)達到了800米，適用于更大規(guī)模的現(xiàn)場監(jiān)測，如露天煤礦等。3D激光測量也已經(jīng)被應(yīng)用到航空測量的領(lǐng)域，即激光雷達。傳統(tǒng)的遙測技術(shù)包括衛(wèi)星遙感，航空攝影測量等。但是衛(wèi)星遙感技術(shù)規(guī)模浩大，成本高，約束條件多，缺乏靈活性。而航空攝影測量成本昂貴，設(shè)備要求高。相比之下，3D激光掃描設(shè)備可以在低空100米到450米的范圍內(nèi)對地面目標(biāo)進行準(zhǔn)確的3D測量，其精度可以達到10厘米。其低成本和靈活性將航測技術(shù)拓展到更多更廣的范圍。激光雷達不僅在軍事上有廣泛的應(yīng)用，在水利，電力，交通，防洪，滑坡監(jiān)測，林業(yè)等領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用前景。 
       3D激光測量對于軟件處理有著很高的要求，需要使用專業(yè)的對測量信息進行處理，然后結(jié)合AutoCAD軟件建模并應(yīng)用。其工作步驟包括：測量，表面處理，軟件拚接，三維建模，應(yīng)用數(shù)據(jù)等。與傳統(tǒng)的方式相比，3D激光測量有著極高的工作效率，可以大大加速工程的速度，監(jiān)測并獲得可靠的精度。  
       在土木工程，工業(yè)設(shè)計，地面模型，路橋設(shè)計，船舶建造，地理數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場保護，露天煤礦，建筑監(jiān)測等很多領(lǐng)域3D激光掃描技術(shù)都獲得了成功的應(yīng)用。其高效率和低成本的特點獲得了廣泛的認(rèn)可。例如，根據(jù)美國在高速公路，立交橋的施工過程中應(yīng)用3D激光測量技術(shù)的經(jīng)驗，每個項目大約可以縮短工期4到6個月，而且不需要測量員進入公路，橋梁工作，目標(biāo)路段依舊可以保持暢通。在保證高精度，節(jié)省成本的同時，還實現(xiàn)了最大的社會效益。  
       但是由于3D測量技術(shù)對于應(yīng)用者的技術(shù)要求比較高，而且針對具體的應(yīng)用需要設(shè)計專門的應(yīng)用方案，在某種程度上也限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。