一、引言

　　三維激光掃描技術(shù)的出現(xiàn)為空間三維信息的獲取提供了全新的技術(shù)手段。激光測(cè)量技術(shù)出現(xiàn)于上世紀(jì)80 年代，由于激光具有單色性、方向性、相干性，激光測(cè)距已經(jīng)成為測(cè)繪應(yīng)用的主流，激光掃描測(cè)量技術(shù)也隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展日漸完善。水利工程一般來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體量龐大，傳統(tǒng)的測(cè)繪方式很難將其完整精確的測(cè)繪出來(lái)。但是利用三維激光掃描技術(shù)就輕而易舉了。

　　二、三維激光掃描技術(shù)原理及應(yīng)用

　　三維激光掃描測(cè)量又稱作“高清晰測(cè)量（High Definition Surveying，HDS）”,它是利用激光測(cè)距的原理，得到被測(cè)點(diǎn)與掃描儀的距離。通過(guò)這個(gè)距離值，與測(cè)量該數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)記錄下來(lái)的掃描儀垂直和水平兩個(gè)方向的步進(jìn)角度值進(jìn)行計(jì)算，得出被測(cè)點(diǎn)上的X、Y、Z 的相對(duì)三維坐標(biāo)。這個(gè)帶有三維坐標(biāo)值的點(diǎn)，被送到計(jì)算機(jī)上記錄并顯示出來(lái)。大量密集的點(diǎn)依據(jù)各自的空間坐標(biāo)排列，形成目標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)（Point Clouds），點(diǎn)云也就揭示了目標(biāo)的形體和目標(biāo)空間結(jié)構(gòu)。它具有數(shù)據(jù)采集速度快、信息獲取全面、測(cè)量結(jié)果精確直觀、非接觸測(cè)量等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在文物保護(hù)與修復(fù)、逆向工程、虛擬現(xiàn)實(shí)、地形測(cè)圖、高精度數(shù)字地面模型的建立,工程改擴(kuò)建、土石方計(jì)算、工業(yè)設(shè)計(jì)、變形監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估等方面。

　　三、三維激光掃描技術(shù)在水利工程應(yīng)用案例

　　3.1 四川錦屏水電站

　　3.1.1 概況

　　錦屏一級(jí)水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江下游從卡拉至河口河段水電規(guī)劃梯級(jí)開(kāi)發(fā)的龍頭水庫(kù)，距河口358km，距西昌市直線距離約75km。大壩設(shè)計(jì)壩高305 米，為目前世界上已建、在建和設(shè)計(jì)中最高的雙曲薄拱壩，水庫(kù)正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下庫(kù)容77.65 億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容49.1 億m3，屬年調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站裝機(jī)6 臺(tái)，單機(jī)容量600MW。

　　3.1.2 作業(yè)流程

　　1、數(shù)據(jù)采集，包括現(xiàn)場(chǎng)踏勘，選擇合理的站位及標(biāo)靶的點(diǎn)位。選擇合適的分辨率對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描。

　　2、點(diǎn)云拼接，大型的水利工程一般需要多次設(shè)站才能獲取完整的數(shù)據(jù)，而每個(gè)測(cè)站的數(shù)據(jù)都有各自相對(duì)的坐標(biāo)系，這就需要將各個(gè)測(cè)站數(shù)據(jù)歸化到一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系里。標(biāo)靶拼接是一種高效、高精度的拼接，因此建議。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　三維激光掃描技術(shù)是一種新型的基于面的測(cè)量技術(shù)，為水利工程中大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體測(cè)量提供了高效、安全、快捷的解決方案，相信三維激光掃描技術(shù)在水利水電行業(yè)中一定有著廣闊的應(yīng)用前景。

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