摘 要：作为一种低成本、高效率的获取空间数据的方法，激光雷达一直受到很多地质勘测科学家的青睐，是测绘遥感技术的重要发展方向，也是国土资源开发中重要的数据获取方式和手段。本文首先对激光雷达技术进行概述，然后通过测绘激光成像雷达技术的工作原理和实际应用来探讨其使用价值。
关键词：地形测绘；激光成像；雷达技术
中图分类号：TN958.98 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）07-0036-02
Abstract： As a method of obtaining spatial data in a low cost and high efficiency， the laser radar has been a lot of geological survey scientists of all ages， it is an important development direction of Surveying and mapping of remote sensing technology， but also an important land resources in the development of data acquisition methods and means. Firstly， this paper summarized the lidar technology， and then discussed its application value through the working principle and practical application of the mapping laser imaging radar technology.
Keywords： topographic mapping；laser imaging；radar technology
1 激光雷達技术的概述
1.1 指标分析优势
对激光成像雷达测绘来说，决定测绘产品质量的主要指标包括三方面：①高程测量精度；②高空间分辨率；③GPS、INS的测量精度。只有在所有指标都匹配的情况下，才能实现整个测绘系统的高精度测量。
1.2 测绘技术的发展
测绘技术将各种新型技术结合在一起，如信息技术、遥感技术等，从而衍生多种测绘技术体系，使用较普遍的3S测绘技术，其包括遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），为测绘技术未来的发展奠定了基础。测绘技术发展至今，已经完全突破了传统测绘技术的限制，并向空间数据获取、测量、分析等多个新领域发展。
1.3 激光成像雷达技术
激光成像雷达技术是目前地质测绘技术中的一项代表技术，其不仅成本低，而且测量获得数据的效率较高，其也是现阶段整个地质测绘中使用最为频繁的手段之一。该技术作用的发挥需要依赖遥感技术，因此，可以说激光成像雷达技术是遥感技术在测绘领域的产物。激光雷达在实践操作中能提供高分率的空间分辨率、动态数据、广泛的探测范围及更为精确的三围信息。
1.4 激光成像雷达技术的发展
现阶段，遥感测绘技术的主要发展方向便是激光成像雷达技术。由于激光成像雷达技术具有极高的角分辨率、距离分辨率、抗干扰能力强等多种优势，且拥有较大的发展空间[1]，因此，该技术受到诸多测绘工作者的青睐。近年来，激光成像雷达技术的应用范围不断扩大，技术的适用性也不断增强；在测绘中，不论是山川河流还是城市平原，激光成像雷达技术都能精准地获取较为完整的数据。
在测绘工作中，激光成像雷达技术作为重要途径，是当前发展较快，应用较广的技术，且卫星荷载平台的激光雷达技术因实现了较大程度的发展，在测绘工作中已经有了很大的突破和研究。国外的一家地质公司在研究地形测量的ALTM系列的机载激光雷达中运用了激光雷达技术，其产品的飞行高度最低为400km，最高为3 000km，能对各种地貌的高度进行测量，并得到分辨率十分高的三维数据。在卫星荷载应用平台中，戈达德宇航中心火星观测激光测高仪，已经可以对火星进行全面探测。
2 激光雷达地形测绘遥感技术的特点
2.1 综合数据的获取
激光雷达地形测绘技术能够获取广泛的数据。通过收集和分析各种数据，集中反映出事物的形体，充分显示地理特征，揭示事物的特点，并及时上传这些数据，再进行综合分析，使得人们获得更多有效的综合数据。
2.2 动态数据的检测
激光雷达技术可以通过对特定区域定期重复监测，获取该区域数据的动态变化，帮助更多的质工作者充分了解该区域的地形变化趋势，更好地开展测绘工作。通过这一功能，人们以利用激光雷达地形测绘技术全面掌握各河流水域、环境污染及自然灾害的发生，并及时制定出有效的解决措施。
2.3 测绘的范围大
激光雷达地形测绘遥感技术在各种地质实践工作中均能获取相应的地理数据。而广泛的测绘范围就需要把握数据收集速度，控制数据多少。在测绘中应用激光雷达地形测绘遥感技术，能在视觉上有效地将宏观事物数据放大，为地质工作者把握有效宏观数据提供有利条件。
3 测绘工作中激光雷达技术的应用
3.1 基础测绘
基础测绘工作主要收集数字的正射影像及线划地图等几方面数据。在收集数据时，利用三维信息开展测绘，能提高准确度。数字摄影测量数据的采集是一个繁琐且复杂的过程，因此，对测绘工作的设计要求十分严格，技术人员需要具备过硬的专业本领。激光点云数据信息具有高精确度和高质量的特点，因此，能准确、清晰地反映和呈现地球上任何一种事物的三维信息，使测量工具和资源实现有效利用与配置，从而实现数据采集的高准确度和高效率。
3.2 大型工程测绘
数据信息的收集对工程测量具有重要作用，尤其是在现代化的建筑工程中，通过采集相关数据信息，能构建相应的模型。激光雷达技术可以准确快速地获得空间的三维坐标，然后依据实时拍摄的数码相片，利用计算机技术来构建大型的空间实体，或者是对场景建立空间三维数据模型，以达到再现世界客观事物真实形态的效果[2]。运用三维模型，能够实现对建筑规划合理的分析、对建筑的形变进行准确测量。
3.3 构建矿山数字
现代社会不断发展，数字矿山的构建要求环境必须具备友好型和经济的节约型两项特点，以确保数字矿山的良性发展。近年来，我国矿业发展处于瓶颈期，随着资源的大量消耗，对生态环境造成了严重破坏。若要解决此类问题，就必须加强对数字矿山的重视，数字矿山可以利用其特点实现对塌陷区的生态环境与经济评价、调查沉陷建筑物的损害程度、对自然灾害和地质等方面进行探测。
3.4 传感设备应用
激光雷达技术将数字相机这类传感设备同时应用到测绘中，能使激光雷达技术的测绘效果达到最佳，测绘准确度更高。此外，该方式还能对图画的制作和线路的相关情况进行检查。直升机的工作原理就是应用了激光雷达技术。
4 激光成像雷达技术的市场前景
随着激光软件市场的不断成熟，激光雷达测绘遥感技术的成本逐渐降低，在三维重构技术不完善的情况下，还能确保资源开发的成功率，说明激光雷达地形测绘技术具有快速发展的优势。此外，该技术的数据获取能力较高，因此在未来的发展中拥有十分可观的前景。其发展不仅仅是中国，整个世界的地质工作者都将为之瞩目。激光成像雷达技术不仅是时代发展的科技产物，更是人类社会经济发展的重大突破。
5 结语
我国地质测绘工作利用激光成像雷达测绘技术的时间长达数十年，经过多年的探索发展，该技术已经成为整个地质工作中常用的测绘手段，对整个地质探测行业都有着至关重要的作用。激光成像雷达技术的发展不仅能带动我国大量产业的快速发展，还可以带动地形遥感技术的发展，为各行工作者带来极大便利。在未来的发展中，激光雷达测绘技术势必会成为现代化的科技地形测绘技术的中坚力量。但就发展现状来看，我国激光成像雷达测绘技术的整体发展仍然不完善，还有诸多需要改善的地方。因此，在具体实践中，相关工作人员要结合实践不断创新研究，使激光成像雷达测绘技术在地质探测的科技之路上实现持续发展。
参考文献：
[1]李磊，郑永超，彭凤超，等.地形测绘激光成像雷达技术研究[A]//中国宇航学会光电技术专业委员会.2006年全国光电技术学术交流会会议文集（C激光技术与应用专题）[C].中国宇航学会光电技术专业委员会，2006.
[2]柴国贝.激光雷达成像特征分析及應用研究[D].西安：西安电子科技大学，2016.