2.2三维激光扫描数据采集

三维激光扫描数据采集使用RiegLVZ-1000三维激光扫描仪，扫描距离为1.4km，扫描精度为5mm/100m（单点扫描），仪器内置双轴倾斜传感器，可以自动校正扫描仪，激光扫描方式为脉冲式。数据采集时，首先要确定测量区域的地理概况，然后根据测区范围的现场情况设置扫描测量站和控制点，最后设置扫描测量站44站，其中根据现场实际情况增加了5站，共扫描49个测站，采集特征控制点16个。其中，三维激光扫描安排一组人员，每组2人(每组一套仪器)，该方法采集野外数据需要12小时。三维激光扫描数据采集的主要流程如图3所示。

2.3无人机数据采集

3数据处理

3.1RTK数据处理

RTK数据处理使用CASS9.1软件，主要针对RTK与全站仪采集的野外数据绘制地形图。由于地形图是采用两种仪器进行测绘的，因此在绘制地形图前，需要将野外采集的数据合并且转换格式为CASS9.1软件可导入的格式(点名、X、Y、Z转为点名、Y、X、Z)。然后导入到CASS9.1软件中，野外测点点号，根据野外草图或野外测点名绘制地形图。该方法的测量精度受地理环境因素影响较大，效率较低。RTK数据处理的主要流程如图5所示。

3.2地面三维激光扫描数据处理

处理三维激光扫描数据使用Riscanpro1.6.4和EPS2016三维测图软件，Riscanpro1.6.4软件主要是把野外采集的三维激光点云数据进行配准、去噪，EPS2016根据处理后的三维激光点云模型进行三维测图。首先，在数据处理之前，需要将三维激光点云的格式转换为可导入到Riscanpro1.6.4软件中的格式。此外，在三维激光点云数据配准前，需要将扫描的49个测站数据依次导入Riscanpro1.6.4中进行压缩，以便快速配准。配准是根据采集的控制点转换扫描的数据坐标系，将扫描坐标系转换为工程坐标系。转换坐标系主要计算七参数（3个平移参数、3个旋转参数和1个缩放参数）。然后将配准完的激光点云数据去噪，保留对三维测图有价值的三维激光点云数据。最后，将处理完的测区范围导入EPS2016软件中绘制地形图，此方法受地理环境影响因素较小、效率比较高。三维激光扫描仪数据处理的主要流程如图6所示。

3.3无人机数据处理

无人机数据处理使用Smart3D4.4.9和EPS2016三维测图软件，Smart3D软件是将采集到的无人机影像数据进行测区正射影像和三维实景模型的构建，EPS2016三维测图软件是基于测区正射影像和三维实景模型进行三维测图。首先，无人机图像处理前，需要对野外采集的图像数据进行筛选，删除过度曝光、模糊和重复的图像，否则会导致Smart3D软件处理失败。然后将采集到的像控点刺在无人机图像上，进行空中三角测量处理，由于DJ Phantom4 RTK采集的pos数据会自动写入图像，因此在进行空中三角测量处理时，无需导入pos数据，刺完像控点后进行空中三角测量处理即可。此外，根据工程需要，在Smart3D中设置参数后，软件会自动构建测区的正射影像和三维实景模型。最后在EPS2016三维测图软件中根据二维正射影像和三维实景模型实现二三维联动绘制地形图。此方法的测量精度受地理环境因素影响较小，效率比较高。无人机处理数据的主要过程如图7所示。

4综合分析

通过对表1的分析可以得出:

数据量和所占内存

用这三种测绘方法进行地形图测绘，采集的数据量和所占内存有很大差异。RTK与三维激光扫描采集的数据量和内存占比少，但RTK采集的数据是特征数据，而三维激光扫描和无人机采集的数据有大量冗余和噪点，使用前需要消除，处理过程复杂，对存储设备内存要求高。

内业、外业用时

这三种方法进行地形图测绘时，内业和外业用时相差较大，RTK外业用时长，内业用时短。三维激光扫描和无人机外业用时间短，内业用时间长，而且内外业总用时也比较短。RTK测量与三维激光扫描和无人机测量相比，三维激光扫描和无人机测量相对于 RTK 测量来说受地势和信号影响较小。

自动化和设备成本

用这三种测绘方法进行地形图测绘自动化程度和设备成本相差较大。RTK测量自动化程度低，但设备成本也低，一般大、中、小型的测绘单位都有此设备。三维激光扫描测量自动化程度较高，但与无人机测量的自动化程度相比还是较低，这三种方法中无人机测量自动化程度是较高的。此外，三维激光扫描设备价格昂贵，一般中小型测绘单位无法负担，无人机测量设备价格与RTK测量设备价格相似，可根据工程需要选择合适的测绘方法。

5.结语

通过对这三种大比例尺地形图测绘方法的对比分析，发现有几个问题需要进一步研究和解决：

1.RTK测量在数据采集时，在信号较差的地方采集数据较为困难。

2.三维激光扫描测量技术精度高，但数据采集中存在大量冗余和噪声，数据处理过程比较麻烦。

3.无人机测量在数据处理时，需要进一步解决建筑物附近茂盛的树木对构建三维实景模型影响，和空地影像联合建模的问题。返回搜狐，查看更多