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三维激光测量全面普及时代即将到来

来源:局管信中心  时间:2017-04-19 14:12:00

——访南方测绘集团副总经理冯仲科

  冯仲科,南方测绘集团副总经理,北京林业大学资源与环境学院测量学与3S技术教授,博士,博士生导师,地理信息系统学科负责人,学术带头人,森林资源信息管理学术带头人;北京林业大学测绘与3S工程技术研究中心主任;中国GPS应用研究会常务理事。北京市有突出贡献的专家,中国林业青年科技奖获得者。见新•见未来吉林用户大会举办期间记者对冯仲科教授进行了专访。

  早期我们用测交、三角锁网的方式测量水准和三角高程,使用的工具是钢尺和导线。在那种技术条件下,确定一个点的三维坐标要付出很大工作量,是一件非常困难的事情。尤其在山区,尺子又短,距离又长,进一步加大了测量的难度。

  但伴随着科学技术的进步,二次世界大战后激光测距的实现,使我们可以在很长的一段测程上测量距离。随之出现了测距仪,实现了精密电子测量角度,不久全站仪也应运而生。从此我们可以依靠仪器,一次完成指定点的三维坐标测量。而且操作简便、快速、瞬间、实时,测量精度也比较高。对工程测量人员和用户来说,这是一次非常可庆、可贺、可喜的技术进步。后期卫星导航又催生了RTKCORS技术,这也是一次不小的进步。但之后三维激光测距技术的出现,才真正又一次实现了测量技术领域质的飞跃。通过三维激光扫描仪,一次就能把前面可见范围、很大区域内每一个点的坐标都测量出来,就像扇面一样。与逐点测量相比,作业效率呈几何倍数提升。但目前的三维激光扫描仪,无论是国产还是进口产品,都还存在着太大、太笨、太重、价格偏高的问题,尤其是适合测量用的产品价格更为昂贵。南方测绘正在努力开展科研攻关,期待在不久的将来能够从价格、重量和精度方面实现产品品质的进一步提升,使三维激光扫描设备更适合在野外测量工作中使用。目前行业大热的倾斜摄影,也是在三维激光测距技术基础上发展起来的。三维激光扫描仪是从一个固定机位,对前方区域距离和角度进行一次性测量。无人机倾斜摄影是在高空通过不同角度进行三维激光扫描,在两个像对的重叠地区通过前方交会建立起点云系统,这个技术目前也已经成型。

  继早期角度、距离分开的离散式测量后,全站仪已经占领市场很长时间,第二代RTKCORS技术一定程度上提升了作业效率,是测量技术的过渡时期。第三代三维激光扫描系统出现后,测量仪器和装备实现了更加高度的一体化。超站仪就是把摄影测量,卫星导航RTKCORS技术,大面积点云测距,三维激光扫描技术高度集中起来的一种仪器。无人机摄影测量,更是这种超站仪测量在高空的一种表达形式。我前些时候看过一则新闻,一些地理经济学家把人们发布在网上的手机照片拼接成了一张世界地图。这幅地图的质量、分辨率相当高,比很多遥感影像制作出的地图效果还要好。这进一步证明了,信息时代、点云时代的测绘,有人就能测,人人都能测。哪怕使用普通手机照一些照片,实际上也能把好多地理要素测量出来。我们南方测绘团队也正在加紧这方面的技术研究,仅去年就取得软件著作权100多个,申请国家发明专利100余项,并已经取得授权30件,这是一个非常有前景的事业和产业,三维激光测量全面普及的时代已经不远了。(杨宇)

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