机载激光雷达在1:500地形图测绘中的应用

智慧地球NO.12 202339智能城市 INTELLIGENT CITY 机载LiDAR在山区1∶500地形图测绘中的应用汪家意 王君 田泽海（广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060）摘要：山区1∶500地形图测绘难度较大，植被遮挡严重，倾斜摄影技术无法获取植被覆盖层下的真实高程数据。

文章选定一块区域作为试验区，结合机载激光雷达与倾斜摄影技术，利用机载激光雷达（LiDAR）获取地面点云数据生成山区等高线并采集高程点数据，再利用倾斜摄影的三维模型成果基于eps平台内业采集其他地形要素并最终成图。

结果表明，山区地面点云成果高程中误差为12 cm，山区地形图的高程中误差为14 cm，满足要求。

关键词：机载激光雷达；倾斜摄影；1∶500地形图测绘中图分类号：P217文献标识码：A文章编号：2096-1936（2023）12-0039-03DOI：10.19301/ki.zncs.2023.12.0111∶500地形图测绘是国土空间规划的重要基础数据，精度要求高，测图时需要获取地面精准的高程信息。

以往采用全野外数字化地形图测绘，先进行图根控制测量，再利用全站仪在图根控制点上摆站，施测所有可见的要素，内业计算出碎步点并打印白纸图到外业实地连线并进行属性调查，最后根据成图要求基于成图平台进行内业成图，外业工作量大、作业效率低、可达性不足。

倾斜摄影数字化地形图测绘是近几年兴起的一种作业方法，在地面进行像控点测量，利用无人机搭载五镜头相机获取影像数据，再基于内业处理软件进行空三加密与优化、模型构建、纹理映射、模型修饰与优化等操作，相较于全野外数字化地形图测绘的方法，外业工作量大幅度减少，作业效率显著提升[1-2]，但成果精度易受天气、光线等因素影响，同时无法应用于采密集建筑、植被茂密等有遮挡的区域，因此难以应用于山区大比例尺地形图测绘。

倾斜摄影测量与全野外数字化地形图测绘都有各自的优缺点，当前主流的全野外数字化地形图测绘方法是将两种方法结合，在视野开阔的无遮挡区域，如施工地、路面、水系等区域使用倾斜摄影测量的方法作业，在植被遮挡严重和建筑密集区域使用全野外的方法作业。

=21 再结合 GPS提供的激光器的位置、惯性导航 INS 提供的姿态参数、激光的扫描角度以及激光器的高 度，便可以精确的计算出地面上每个激光点的坐标。
机载激光雷达测量系统主要由 3D激光扫描仪 (Scanner)、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)、高 分辨率的数码相机及扫描控制装置等组成[3]。通过获 得的地表点云数据和数码影像可以制作 DEM、DOM、 DSM、DLG产品[4]以及地表的真三维影像。
3D激光扫描仪(Scanner)作为机载激光雷达测量 系统的核心构成，主要用于测量激光发射器到目标之 间的距离，采用主动模式获取地面的三维点云数据并 且无需合作标志。目前机载激光雷达大多采用的是大 功率、高频率的脉冲激光，其测距的精度达到厘米级， 甚至毫米级。
全球定位系统(GPS)主要用于获取激光雷达测量 系统任意时刻在测量坐标系中精确的空间位置（X、 Y、Z）。目前采用的主要定位模式是 GPS动态差分模 式，即 GPS-RTK，该模式定位速度快、定位精度高，在 CORS系统的支持下还可以摆脱单机站在距离上的 限制，大大提高了作业效率。
激光雷达测量系统作为一种新兴的测绘手段，具 有传统摄影测量无法比拟的优势。该系统能够全天候 作业，不需要大量的地面控制点，不受阴影和植被覆 盖的影响，单位面积上能获得大量的空间三维地表信 息[1]，还可以同步获取地面的数字影像和摄影中心的 三维坐标，非常适合植被茂密地区、沙漠、戈壁、污染 地区及人类无法到达的地区。
. All⑧R该ig系h统ts不仅Re能s测er量ve地d形点。 但是，激光在特定天气条件下会受到一定的影
响。在大雨、大雾、浓烟等环境条件下激光的衰减较 快，传播距离受限[6]。
根据工程的需要，对某水生态园进行 1∶500地 形测绘。该测区地形复杂，有池塘、沟渠、道路、房屋、 水田、旱地及山地，植被茂密。采用传统测量方式费时 费力，效率低；因植被覆盖率高，使得无人航空摄影测 量无计可施。为了满足工程要求，拟采用中测瑞格的 HawkScan600无人机机载激光雷达测绘系统，该系统 为无人机机载高精度低空测绘系统，采用的是 RIGEL VUX-1UAV激 光 扫 描 仪 ， 激 光 的 最 大 发 射 频 率 为 550kHZ。在地表反射率不低于 60%的情况下，测距可 达 920m以上，测距的精度达到 15mm；最大视场角 330°，每平方米点的数量可达 30个。

Development and Innovation | 发展与创新 |·241·2020年第18期机载LiDAR 技术在1∶500地形图测绘中的应用范 炜（安徽省芜湖县自然资源和规划局，安徽 芜湖 241100）摘 要：机载LiDAR （Light Detection and Ranging)技术能够快速采集地表点，自动获取高精度的地面点三维坐标数据。

文章以某测区1∶500地形图制作项目为例，探究机载LiDAR 技术在测图过程中的关键应用，阐述点云数据获取的作业流程。

项目表明，机载LiDAR 技术具有作业效率高、制图周期短、自动化程度高等优点。

关键词：机载LiDAR 技术；点云数据；1∶500地形图；关键应用中图分类号：P231 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）18-0241-02作者简介：范炜,男，本科，工程师，研究方向：现代大地测量理论与方法。

LiDAR （Light Detection and Ranging ）系统集成全球定位技术（Globe Position System ，GPS ）、惯性导航技术（Inertial Navigation System ，INS ）、激光测距技术（Scanning Laser Ranging ，SLR ），快速采集地表点的摄影测量装置，能自动生成精确的数字地面模型（Digital Terrain Model ，DTM ）和数字表面模型（Dig-ital Surface Model ，DSM ）。

随着机载LiDAR 技术的不断发展，其已被大量应用于数字线化图（Digital Line Graphic ，DLG ）的制作中。

文章以1∶500地形图制作项目为例，阐述机载LiDAR 技术在获取地表点云数据的操作流程，探究其在测图过程中的关键应用。

1 LiDAR 技术工作原理激光点根据LiDAR 激光测距仪获得的斜距以及记载位置与姿态的POS 系统数据，并在惯性导航系统定义的各坐标系中旋转、平移与WGS-84坐标系间的相互转换，计算出LiDAR地云的地面点目标，定位方程如下：（1） （2）式中：R W 为局部椭球系统到WGS-84坐标系统的转换矩阵；R GEO 为局部椭球系统与导航坐标系之间的转换矩阵，近似为单位矩阵，因此公式（1）简写成公式（2）；R NW 为导航坐标系统与WGS-84坐标系统间的转换矩阵；R INS 为IMU 载体坐标系变换至导航坐标系的矩阵；R lu 为安置角旋转矩阵；R lb 为瞬时激光光束坐标系转换至激光坐标系统的旋转矩阵；为激光点数据在激光光束坐标系中的位置向量；l o 为GPS 天线相位中心距激光器发射中心的偏移向量；P GPS 为目标激光点在WGS-84坐标系统中的坐标。

浅谈机载激光雷达技术在1:500数字化地形图测量中的应用摘要：本文旨在探讨机载激光雷达技术在1:500数字化地形图测量中的应用，分析机载激光雷达技术在数字化地形图制图中的优势和局限性。

通过对机载激光雷达技术的基本原理和特点、1:500数字化地形图测量的基本内容和相关标准、以及机载激光雷达技术在数字化地形图测量和制图中的应用实例进行详细介绍，本文得出了机载激光雷达技术在1:500数字化地形图测量中具有一定的优势和应用潜力的结论，并指出了进一步优化和改进的方向。

本文对于促进地理信息技术的发展，推动城市规划、土地资源管理、环境保护等领域的应用具有重要的意义和应用前景。

关键词：机载激光雷达技术 1:500数字化地形图地形测量数字化地形图制图优势和局限性地形测量是获取地表地貌形态及其特征信息的重要手段，广泛应用于城市规划、交通工程、自然资源管理等领域。

随着地理信息技术的快速发展，数字化地形图已成为地形测量的重要成果之一。

在数字化地形图制图过程中，数据采集和处理是关键的环节。

本文旨在根据机载激光雷达工作原理，以及雷达数据搜集完成后的质量控制措施，探讨机载激光雷达技术在1:500数字化地形图测量中的应用。

1.绪论地形测量是获取地表地貌形态及其特征信息的重要手段，对于城市规划、交通工程、农业生产等领域的决策和管理具有重要的作用。

传统的地形测量方法需要大量人力物力投入，且精度和效率难以满足现代社会的需求。

机载激光雷达能够在GPS以及IMU技术的辅助下，直接、快速、准确获得三维空间信息，且能够在提高信息获取效率的同时保证信息的精度以及数据点位的密度。

本研究旨在探讨机载激光雷达技术在1:500数字化地形图测量中的应用，分析机载激光雷达技术在数字化地形图制图中的优势和局限性，为数字化地形图测量和制图的技术研究提供参考和借鉴。

2.机载激光雷达技术2.1 基本原理机载激光雷达系统是一种通过激光扫描获取地表地貌形态信息的测量系统，由激光发射器、扫描镜头、光电探测器、数据采集装置、地面控制系统等硬件组成。

激光雷达技术在地形测绘中的应用近年来，激光雷达技术成为了地形测绘领域中的一个重要研究方向，其具有高精度、高效率、无接触等优点。

激光雷达技术的应用范围已经超出了单纯的地形测绘，还扩展到了地质勘探、环境监测、城市规划等多个领域，有着广阔的应用前景。

一、激光雷达技术简介激光雷达是一种主动探测技术，通过发射激光脉冲并对反射回来的光进行检测和分析，从而获得物体的距离和其它信息。

激光雷达技术主要由激光发射器、光电转换器、信号处理器和数据处理器四部分组成，其中激光发射器是激光雷达技术的核心。

激光雷达技术具有多级自动控制、高速数据采集、高精度探测等优点。

二、激光雷达技术在地形测绘领域的应用激光雷达技术在地形测绘领域的应用主要涉及以下方面：1.地形高程测量激光雷达技术可以实现对地表、树木、建筑物等多种物体的高精度快速测量和三维重构，可以提供更加准确的地形高程和地面特征数据。

2.数字地形模型制作利用激光雷达技术采集的数据可以建立数字地形模型，为地质勘探、城市规划等领域提供重要的基础数据。

3.地形变化检测激光雷达技术可以周期性地对同一地区进行测量，检测地表的变化，例如山体崩塌、河流淤积等问题，为地质灾害预警提供重要的数据支持。

三、激光雷达技术在地形测绘中的优势与传统的地形测绘方法相比，激光雷达技术具有以下优势：1.高精度激光雷达技术采用光电测距原理，可以在不接触目标物体的同时获取其精确的距离、高度等信息，具有较高的精度。

2.高效率激光雷达技术可以快速地采集大量地形数据，提高了地形测绘的效率。

3.无接触激光雷达技术采用无接触的测量方式，减少了与目标物体的接触，避免了对环境的影响。

四、激光雷达技术在未来的应用未来，随着激光雷达技术的不断发展，其应用也将不断拓宽。

除了在地形测绘领域的应用之外，激光雷达技术还可以应用于环境监测、城市规划、智能交通等多个领域。

例如，在城市规划方面，可以利用激光雷达技术对城市建筑物、道路、桥梁等进行三维建模，提供更加准确的城市规划数据。

机载激光雷达在地形测绘中的应用研究摘要：机载激光雷达（(LIDAR-Light Detection and Ranging）技术是一种高精度、高分辨率的地形测绘工具，已经广泛应用于地理信息系统、地质勘探、城市规划和环境监测等领域。

本论文旨在系统地探讨机载激光雷达技术在地形测绘中的应用，包括原理、数据采集、数据处理以及在各个领域的具体应用案例。

关键词：机载激光雷达；地形；测绘；应用1引言地形测绘是地理信息科学中的一个重要分支，对于土地规划、自然资源管理和灾害预测等具有关键性作用。

本论文旨在深入研究机载激光雷达技术在地形测绘中的应用，分析其优势和局限性，为相关领域的研究和应用提供参考。

2机载激光雷达技术原理2.1 原理概述机载激光雷达利用激光束测量地表特征，通过测量激光脉冲的飞行时间来计算地形高程。

该技术基于激光测距原理，即激光束在大气中以光速传播，当遇到地表或其他目标时，部分光会被反射回来。

通过测量激光脉冲的往返时间，可以计算出激光束与目标之间的距离。

2.2 传感器组成机载激光雷达系统通常由激光发射器、接收器、全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）组成。

激光发射器负责发射激光束，而接收器则接收反射回来的光信号。

GPS用于提供飞机的位置信息，而INS则提供飞机的姿态和运动信息。

这些组件共同工作，实现对地表特征的高精度测量。

2.3 数据采集原理机载激光雷达的数据采集过程包括激光束的发射、反射和接收。

首先，激光发射器发射一束脉冲激光，该激光束以高速传播，并在遇到地表或其他目标时被反射回来。

接收器接收反射回来的光信号，并测量激光脉冲的飞行时间。

根据光速和飞行时间，可以计算出激光束与目标之间的距离。

通过在飞机上安装GPS和INS，可以获取飞机的位置、姿态和运动信息，将这些信息与激光距离数据结合起来，可以生成地形高程数据。

这些数据可以用于制图、地形建模和土地资源管理等应用领域。

3机载激光雷达在地理信息系统中的应用3.1 土地规划机载激光雷达在地理信息系统中的应用在土地规划方面具有巨大潜力。

激光雷达技术在地形图绘制中的应用一、激光雷达技术简介激光雷达技术是一种测量距离的技术，通过发送短脉冲激光束，测量目标反射激光的时间来计算出其与雷达之间的距离。

同时，激光雷达还可以通过扫描来获取目标的位置、速度和方向等信息，广泛应用于测绘、导航、机器人、城市规划等领域。

二、激光雷达技术在地形图绘制中的应用激光雷达技术在地形图绘制中具有很大的优势，可以快速、准确地获取地形数据，为地形图绘制提供了强有力的支持。

1.地形测量激光雷达可以在一定范围内快速获取目标的三维坐标，通过测量激光的发射和反射时间来计算出激光所到达目标的距离，并根据激光的发射和接收角度计算出目标的高度。

在地形测量中，激光雷达可以快速测量地面高度、建筑物高度、植被高度等，为地形图绘制提供了精确的高程数据。

2.地物分类在地形图绘制中，需要将地图中的不同地物进行分类，比如道路、建筑物、植被、水体等。

激光雷达可以通过测量目标的反射强度和激光的反射时间来判断目标的材质和形状，从而对地物进行分类。

3.地形模型重建地形模型是地形图绘制的基础，能够显示出地形的三维形态。

激光雷达可以测量地面高度，从而重建地形模型，并通过点云数据的处理来实现地形表面的平滑和插值。

4.精细化地形图绘制激光雷达能够获取地形数据的高精度和高密度，为精细化地形图绘制提供了可能。

通过采集和处理激光雷达的点云数据，可以实现在地形图中添加更多的细节和精度，提高地形图的可视化效果和数据的准确性。

三、激光雷达技术在地形图绘制中的应用案例1.厦门景区地形图绘制厦门某景区为了提高游客的体验和安全性，利用激光雷达技术进行地形测量和地物分类，实现了对景区地形的三维建模。

通过高密度的点云数据，可以显示出景区内详细的地形形态和地物分布，提高了景区的可视化效果和游客的体验感。

2.峨眉山地形图绘制峨眉山是中国著名的景点之一，其地形起伏复杂，山势陡峭，难以进行人工地形测量和绘制。

利用激光雷达技术，可以快速、准确地获取峨眉山的三维坐标数据和地物分布情况，为峨眉山的地形图绘制提供了强有力的支持。

无人机载激光雷达在地形测绘中的应用摘要：无人机搭载激光雷达模块、高精度惯导、测绘相机、云台等模块，能够形成一体化的地形测绘方案，轻松实现全天候、高效率实时三维数据获取以及复杂场景下的高精度后处理重建。

以下对无人机载三维激光雷达在地形测绘中的应用进行了探讨。

关键词：无人机；激光雷达；地形测绘引言无人机搭载相机进行地形测绘已经在各行各业进行了广泛的应用，随着激光雷达的高度集成化，设备在重量大大减轻，为无人机搭载激光雷达创造了条件，激光雷达具有相机无法比拟的优势，其精度高、穿透性强、能够全天候作业，逐渐成为研究的新宠。

1无人机激光雷达系统概述无人机激光雷达系统使用小型无人机作为飞行平台。

它主要由无人驾驶飞机、GNSS导航系统、惯导系统、飞行控制系统、激光雷达、测绘相机和地面控制系统组成。

无人机载激光雷达技术是一种主动式测绘地表空间信息的技术手段，通过主动发射激光脉冲，获取探测目标反射回来的信号并处理得到地表目标的空间信息。

因此，无人机载激光雷达技术不受天气、光照等条件的制约，能在恶劣复杂的环境中获取了高精度的地面空间信息。

其能够实时生成真彩点云，通常单架次飞行可快速获取2平方公里的点云数据。

和传统的人工测量的技术手段相比，极大地减少了工作量，缩短了外业测量的时间，提高了测量工作的效率。

同时可以对很多较为危险的区域进行测量，减小了外业作业人员的安全风险。

2无人机载激光雷达在地形测绘中的应用2.1测区概况某矿区地形测绘中，矿区本身属于山间盆地地形，最大海拔高度1051.86m，海拔最低点为800m，整个矿区地势复杂，植被茂盛且以林木和灌木为主，道路交通条件较为便利，从保证测绘工作质量和提高测绘效率的角度，使用无人机载激光雷达进行测绘工作。

2.2像控点的布设和测量像控点设置原则: 像控点的精度和数量直接影响到航测数据后处理的精度，所以像控点的布设和选择应当尽量规范、严格、精确。

像控点选在影像清晰的明显地物点、地物拐角点、接近正交的线状地物交点或固定的点状地物上，局部高程变化小且点位周围相对比较平坦地区。

激光雷达技术在高精确地形测绘中的应用概述随着科技的不断进步，激光雷达技术在地图绘制和地形测绘领域中的应用越来越广泛。

激光雷达技术可以提供高精度、高分辨率的地形数据，使得地理信息定位和测量变得更加准确和可靠。

本文将探讨激光雷达技术在高精确地形测绘中的应用，并介绍其优势及局限性。

激光雷达技术原理激光雷达是一种测量距离和位置的高科技仪器，它利用激光束发射到目标物体上，通过测量激光束的反射时间，计算出目标物体与激光雷达的距离。

激光雷达通过连续地扫描周围环境，获取大量的三维点云数据，然后利用这些点云数据生成高精确的地形模型。

激光雷达技术在高精确地形测绘中的应用1. 地形建模和地图制作：激光雷达技术可以捕捉真实世界中的地形数据，用于地图制作和地理信息系统(GIS)。

通过将激光雷达的点云数据与其他地图数据集结合，可以创建高度精确的地形模型和3D模型。

这些模型可以用于城市规划、农业、环境保护以及水资源管理等领域。

2. 自动驾驶和导航系统：激光雷达技术在自动驾驶和导航系统中的应用越来越重要。

激光雷达可以提供高精确的地形数据和障碍物检测信息，帮助车辆或机器人定位和规划路径。

激光雷达的高分辨率可以识别并测量周围环境中的各种障碍物，使得智能车辆和机器人能够更加准确地感知和避开障碍物，提高安全性和导航效率。

3. 环境监测和灾害预警：激光雷达技术可以用于环境监测和灾害预警系统。

通过监测地表的形状和高度变化，激光雷达可以帮助监测水位、土壤侵蚀、森林砍伐等环境变化。

同时，激光雷达还可以用于地震和洪水等自然灾害的预警，提供实时的地形变化数据。

激光雷达技术的优势1. 高精确度：激光雷达技术可以提供亚米级的测量精度，在地形测绘中能够准确捕捉和测量地表的形状和高度。

2. 高分辨率：激光雷达能够产生大量的点云数据，点云密度高，能够生成高分辨率的地形模型。

3. 非接触式测量：激光雷达不需要与目标物体接触即可进行测量，避免了传统测量方法的接触干扰和测量误差。

机载激光雷达在地形图测绘中的应用的毕业实习报告总结1机载激光雷达激光雷达 ( Light Laser Detection and Ranging,LiDAR）是激光探测及测距系统的简称，集成了GNSS、IMU、激光扫描仪等传感器设备2。

机载激光雷达以无人机为搭载平台，搭载激光雷达设备采集地表原始点云数据,通过数据处理得到地面的高程点，主要分为外业数据采集和内业数据处理两部分。

外业工作主要包括现场踏勘、航线规划、检查点布测、点云采集等，内业工作主要包括数据整理、轨迹解算、点云预处理、点云滤波、点云分类等。

2数据采集与处理2.1测区概况测区位于黑龙江省牡丹江市威虎山区，测区面积约20平方千米，位于威虎山主峰，海拔约1100米，呈现中间高、四周低的地貌特征，测区内高差约250米。

测区长期属于国家“封山育林”政策保护区域，植被茂密、人迹罕至、交通不便，传统测量方式实施难度较大。

2.2点云数据采集采用上海华测导航技术股份有限公司大黄蜂BB4 四旋翼无人机平台搭载的RIEGL公司UAV-1多平台激光雷达测量系统，获取测区范围内的点云数据。

航线规划采用“回”字形方案，一方面避免出现因植被茂密导致地面站与飞行器长时间失锁的情况，另一方面可以充分利用航带和相邻架次间的重叠率缩短航测时间。

基本参数设置如下:飞行速度为8m/s;平均航高为350m;航带带宽为400m;设备点频为100kHz-660m;起止角为120°~240° ;扫描转速为30线;点云旁向重叠率为50%;滤波距离为532m;共计飞行6个架次，航线总长度约为60km。

在测区范围内布设了5个E级GPS控制点，用于计算坐标转换参数和架设基准站。

2.3点云数据处理( 1）数据整理。

采集的原始数据主要包括点云数据、POS数据（包括GNSS移动站和IMU惯导数据)、基准站数据、影像数据四部分。

POS 数据和基准站数据采用CHCData软件预处理，生成精密星历和基站文件。

激光雷达在地形测量中的应用激光雷达是一种高精度、高效率的三维扫描测量技术，已经广泛应用于地形测量、遥感卫星测绘、自动驾驶和机器人导航等诸多领域。

它可以利用激光束扫描地面、建筑物、树木等物体的表面，通过测量其反射回来的光线来获取精确的三维坐标点云数据。

因此，在地形测量领域中，激光雷达被广泛应用，为地形地貌研究、水文地质研究、城市规划等提供了有力的支持。

激光雷达在地形测量中的应用主要有以下几个方面:一、地形地貌测量激光雷达可以通过扫描地表来获取地形地貌的三维点云数据，利用这些数据可以生成高程、坡度、坡向、地形曲率等各种地形参数，进而分析研究地区的自然地貌特征。

其中，利用激光雷达数据进行数字高程模型（DEM）提取已经成为地形测量的重要研究内容之一。

DEM是以一定间隔采样的高程数据进行网格化处理，形成一个二维的高程图，可以反映出地形信息的立体特征，对于评估地势、制定地质勘探方案、进行水文地质研究等都具有很大的作用。

二、城市建筑物测量城市建筑物的测量是城市规划、建筑设计、环境保护等领域的基础性工作。

利用激光雷达技术可以快速、高效地获取城市建筑物的三维形态，从而进行建筑立面、顶面和体积的提取。

此外，激光雷达还可以快速获取建筑物周边环境和道路交通的三维数据，为城市规划和交通管理提供有力的科学依据。

三、地形变形监测地质灾害、建筑物沉降、地下探矿等现象都会引起地表形态的变化，这种变化可以通过激光雷达来进行快速监测。

利用激光雷达获取地形数据的重复测量，可以得到不同时间点的地形数据，进而计算地表的变位量，判断地质灾害、建筑物沉降等现象的产生和发展情况。

激光雷达还可以利用激光束直接照射裂缝、陨坑等地质灾害点，获取其三维形态的变化数据，从而为地质灾害预警和评估提供有力的科学依据。

四、水文地质研究水文地质研究涉及到水文特征参数的获取和分析，激光雷达可以通过扫描地表来快速获取地表地貌、坡度等参数，为水文特征的分析提供数据基础，并可以提取地下河流、水库、池塘等各种水体的三维结构。

机载激光雷达系统在测绘领域的应用摘要：本文通过对国内外机载激光雷达的发展现状进行了分析,结合本单位激光雷达的实际应用和其特点,介绍了其在测绘等行业的应用,阐述了其对测绘领域带来的巨大变革和广阔前景。

关键词：4D测绘产品机载激光雷达激光点云机载激光雷达系统（Light Detection And Ranging，简称LIDAR）是集全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（IMU）、激光扫描系统、航空摄影系统的快速测量系统。

它能够大面积、高分辨率、快速准确地获取地表各类地理信息，可实时快速获取高精度点云数据、数字地面模型（DTM）、数字表面模型（DSM）以及测区高程等数据成果。

被测绘界认为是继全球定位系统（GPS）之后的重大技术革命，是当前测绘科技发展的国际前沿。

本文结合作者单位拥有的徕卡公司最新的ALS60机载激光雷达系统系统在测绘生产领域多个项目的实际应用情况，介绍了其对测绘领域带来的巨大变革和广阔前景。

国内外机载激光雷达的发展现状机载激光雷达测量技术发展已经有二十余年的历史,从早期的美国宇宙航天激光测距到德国诞生的世界上第一个商用样机激光断面测量系统，发展到近些年来随着当今科技技术日新月异的进步，激光雷达系统更是得到了迅猛的发展，其在测绘市场的市场份额逐年快速增长。

目前，全球已经有众多的商用系统在使用，如TopScan、Optech、Top Eye、Saab、Fli-map 、TopoSys、Hawk2Eye 等多种实用系统。

具有代表性的系统主要有：德国IGI和奥地利RIGEL公司联合制的Lite Maper6800，美国alpha的SHOLAS和加拿大OPTECH的ALTM3100T，德国TopoSys的Falcon，以及美国Leica公司的Leica ALS50/60等。

上世纪90年代中后期至今，美国、德国、加拿大等国家，先后成功应用这项技术进行了地形测量、森林资源调查与评估、三维城市建模等试验与工程实践。

机载激光雷达在测绘的应用及优势发布时间：2022-07-30T01:50:36.713Z 来源：《城镇建设》2022年6期作者：吴利明[导读] 机载激光雷达是集GPS、IMU、激光扫描仪的一种激光探测及测距系统吴利明陕西启祥勘测科技有限公司陕西西安 710075摘要：机载激光雷达是集GPS、IMU、激光扫描仪的一种激光探测及测距系统。

主要应用在地形测绘、城市测绘、林业调查、地灾监测电力选线/巡线、房地一体、河湖划界方面。

本文主要分析机载激光雷达如何在测绘方面应该以及它在测绘应用上的优势。

关键词：机载激光雷达；测绘；应用机载激光雷达是将全球定位、惯性导航、激光、光学技术于一体运用在观测系统中。

在测绘方面，可以快速高效的获取三维坐标信息，可以为测量成果提供精确的基础数据。

而且其投入成本低，工作效率高，还可以节省人力资源。

随着我国社会经济的快速发展，机载激光雷达技术在测绘方面的应用也是越来越广泛普遍，如何在应用时更好发挥优势，是值得分析探讨的。

一、机载激光雷达基本内容（一）机载激光雷达概念机载激光雷达（机载Light Laser Detection and Ranging，简称机载LiDAR）集成了POS系统（GPS全球定位系统和IMU惯性导航仪）、机载激光扫描仪、航空数码相机等设备的激光探测及测距系统。

机载激光雷达的工作原理（如图1）是依靠主动传感系统（激光扫描仪)通过激光脉冲从发射经目标物反射到接收单元的时间延迟，来精准测定从发射点到地面的反射点的距离，从而获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息，而被动光电成像技术可获取探测目标的数字成像信息，经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标，最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。

随着激光雷达(Light Detection and Ranging ,LIDAR)技术的迅速发展，在各个方面都得到了很好的应用，而且相对于其它遥感技术，激光雷达技术也是遥感技术领域的一场新革命。

机载激光雷达在测绘地图中的应用近年来，随着科技的飞速发展，机载激光雷达（LiDAR）作为一种先进的测绘工具，在地图制作和空间信息行业中发挥着越来越重要的作用。

从海拔数据的获取到三维模型的建立，机载激光雷达在测绘地图中的应用极其广泛。

本文将重点探讨机载激光雷达在测绘地图中的应用以及其相关技术和发展趋势。

首先，机载激光雷达在地表特征提取方面具有显著优势。

机载激光雷达利用激光束扫描地面，能够快速获取大范围的地表点云数据。

通过对这些点云数据的处理和分析，可以提取出地形、建筑物、植被等地表特征，进而制作出高精度的地图。

相比传统的测量方法，机载激光雷达具有高效、高精度、全面等优点，能够大幅提高地图制作的效率和质量。

其次，机载激光雷达在城市规划和土地利用评估等领域也有广泛应用。

通过机载激光雷达可以获得城市地区的三维点云数据，包括建筑物、道路、植被等。

这些数据可以用于建立精确的城市模型，包括建筑物高度、形状、立面等信息。

借助机载激光雷达，城市规划者可以从更直观的角度了解城市的发展状况，为城市规划和土地利用评估提供科学依据。

此外，机载激光雷达还广泛应用于环境监测和资源管理等领域。

例如，林业资源调查中，通过机载激光雷达可以获取到森林的三维结构和植被信息，从而对森林覆盖率、植被类型等进行准确评估。

此外，机载激光雷达还可以用于水资源管理、气候变化研究等，为实现可持续发展提供重要数据支持。

在机载激光雷达技术方面，随着激光技术和传感器技术的进步，机载激光雷达的精度和分辨率不断提高。

新一代机载激光雷达设备具有更高的测量频率和更大的测量范围，能够提供更丰富的地理信息。

同时，机载激光雷达还可以与其他传感器数据相结合，如相机影像、GPS等，实现多源数据的融合，提高地图制作的精度和可视化效果。

此外，机载激光雷达的应用也面临着一些挑战和问题。

首先是数据处理和分析的复杂性。

机载激光雷达获取的点云数据十分庞大，对数据的处理和分析需要强大的计算资源和专业的算法，这对于部分地区和机构来说是一个挑战。

机载激光雷达1∶500地形图测绘理论与实践
张钊;周伟;尚海兴;贺春林;张西龙
【期刊名称】《西北水电》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】针对光学相机航空摄影测量技术在测制1∶500地形图中存在的植被覆盖区地面高程获取困难、过于依赖地面像控点等问题,使用机载激光雷达在不同地形中进行航测作业,分析点云成果及生产的地形图精度。

结果表明:机载激光雷达技术在多种地形中均可免像控替代光学相机航测技术测制地形图,能更加准确的获取植被下地面高程,成果满足1∶500精度要求。

【总页数】5页(P123-127)
【作者】张钊;周伟;尚海兴;贺春林;张西龙
【作者单位】中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司;国家能源集团西藏电力有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P217;P231
【相关文献】
1.无人机载激光雷达在山区地形图测绘中的应用
2.无人机载激光雷达在山区地形图测绘中的应用研究
3.机载激光雷达数据在带状地形图测绘中的应用研究
4.基于机载激光雷达的大比例尺地形图测绘应用实践
5.无人机载激光雷达在地形图测绘中的应用研究
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机载激光雷达在地形测绘中的应用思考发布时间：2022-07-26T05:50:39.600Z 来源：《新型城镇化》2022年15期作者：梁朝伟[导读] 由于我国快速发展大力推进数字化基础设施建设,从而使无人机激光雷达测量引入到建设领域，同时也加快了整个城市建设的进程。

建设工程必要的一项工作就是地形图测绘,而在地形图测绘过程中无人机激光雷达就是测量工作开展期间经常会用到的一种先进技术，它不仅能够提升整个地形图测量的精度，同时能够有效的降低测量工作开展期间的成本投入和安全风险。

湖北省地质局第四地质大队湖北咸宁摘要：由于激光雷达是通过发射和反馈回的激光信号，这样就可以很好的运用到地形测绘中来，同时这种测绘方式测量更加准确、高效，可以满足日益提高的地形测绘要求，因此激光雷达测绘技术得到了行业内的关注和认可，所以相关从业人员要深入了解激光雷达测绘技术本质，并熟悉其在地形测绘方面的应用，这样才能不断优化这种测绘技术在实际中的应用，使得激光雷达测绘技术更好地应用到地形测绘中。

关键词：激光雷达、无人机、地形测绘、测量；引言：由于我国快速发展大力推进数字化基础设施建设,从而使无人机激光雷达测量引入到建设领域，同时也加快了整个城市建设的进程。

建设工程必要的一项工作就是地形图测绘,而在地形图测绘过程中无人机激光雷达就是测量工作开展期间经常会用到的一种先进技术，它不仅能够提升整个地形图测量的精度，同时能够有效的降低测量工作开展期间的成本投入和安全风险。

1、传统地形测量特点地形测量指的是测绘地形图的作业。

即对地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置和高程进行测定，并按一定比例缩小，用符号和注记绘制成地形图的工作。

传统地形测量数据采集受以下因素制约：a、野外数据采集方面（工具）①传统测量包括了经纬仪和水准仪，随着技术的不断创新和改进，全站仪逐渐占领了传统测量的主导地位。

虽然全站仪测量具有操作简便、速度快、精度高等优势，但是它受外界条件（天象，起压，地球曲率）、通视条件等的影响较大，遇有障碍物时需要多次转点，测量范围也比较有限，系统误差的影响比较大等很多因素使其优势得不到充分发挥。

激光雷达测绘技术在工程测绘中的应用周玉清发布时间：2022-04-19T06:11:08.014Z 来源：《时代建筑》2022年1月中作者：周玉清[导读] 工程测绘是房屋建筑工程里非常重要的环节，除此以外，在矿产开发、轨道交通、铁路、海洋等很多领域都有非常重要的作用。

工程测绘的主要工作内容是利用先进科学设备，对目标地区的空间信息进行采集和分析处理。

随着科技的发展，现代社会的工程测绘技术迎来了非常大的革新，区别于传统的手工测绘，现在的测绘方式更便捷，结果更精确。

激光雷达在工程测绘中也能起到很好的作用，我国工程测绘中已经开始正式应用激光雷达测绘技术，并且取得了不小的成果，但目前工程测绘中激光雷达测绘技术的应用还处于初级阶段。

浙江煤炭地质局勘探一队周玉清浙江湖州 313000摘要：工程测绘是房屋建筑工程里非常重要的环节，除此以外，在矿产开发、轨道交通、铁路、海洋等很多领域都有非常重要的作用。

工程测绘的主要工作内容是利用先进科学设备，对目标地区的空间信息进行采集和分析处理。

随着科技的发展，现代社会的工程测绘技术迎来了非常大的革新，区别于传统的手工测绘，现在的测绘方式更便捷，结果更精确。

激光雷达在工程测绘中也能起到很好的作用，我国工程测绘中已经开始正式应用激光雷达测绘技术，并且取得了不小的成果，但目前工程测绘中激光雷达测绘技术的应用还处于初级阶段。

本文从介绍激光雷达技术的概念和基本原理以及分类着手，分析了在工程测绘中引入激光雷达测绘技术的优势，并探究了激光雷达测绘技术于工程测绘中的实际应用场景，最后给激光雷达测绘技术在工程测绘领域未来的发展提供了几个方向参考。

关键词：工程测绘；激光雷达；测绘技术中图分类号：文献标识码：Application of Lidar Surveying and Mapping Technologyin Engineering Surveying and MappingZHOU Yuqing(The First Exploration Crew of Zhe Jiang Administration of Coal Geology, ,Huzhou Zhejiang 313000,China)Abstract: Engineering surveying and mapping is a very important part of housing construction engineering. In addition, it plays a very important role in many fields such as mineral development, rail transit, railways, and oceans. The main work content of engineering surveying and mapping is to use advanced scientific equipment to collect and analyze the spatial information of the target area. With the development of science and technology, engineering surveying and mapping technology in modern society has ushered in a great innovation. Different from the traditional manual surveying and mapping, the current surveying and mapping methods are more convenient and the results are more accurate. Lidar can also play a very good role in engineering surveying and mapping. my country's engineering surveying and mapping technology has begun to formally use lidar surveying and mapping technology, and has achieved considerable results, but the current application of lidar surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping is still in its infancy stage. This article starts with introducing the concept, basic principles and classification of lidar technology, analyzes the advantages of introducing lidar surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping, and explores the practical application scenarios of lidar surveying and mapping technology in engineering surveying and mapping. The future development of technology in the field of engineering surveying and mapping provides several directions for reference.Key words: engineering surveying and mapping;lidar;surveying and mapping technology0 前言随着我国科学技术水平的快速发展，我国在建筑行业、航空领域、国防事业等很多方面都取得了非常大的成就。