三维激光扫描技术在建设用地复垦监管中的应用

浙江省国土资源厅土地整理中心 黎增锋

三维激光扫描技术在建设用地复垦监管中的应用

浙江省国土资源厅土地整理中心 黎增锋

三维激光扫描技术是基于高密度点云数据直接生成正射影像的一种技术，它广泛应用于复杂矿山开采储量计算、不规则图形面积计算、古建筑复制及考古工作，能对各种复杂的地形、地物进行面积和体积的量算，同时提供可套合的全景影像图片，从而达到图像、数据和实际地形地貌状态的高度一致。

它的工作原理是：通过发射红外线光束到旋转式镜头的中心，旋转检测环境周围的激光，一旦接触到物体，光束立刻被反射回扫描仪，红外线的位移数据被测量，从而反映出激光与物体之间的距离。最后用编码器来测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度，以获得每一个点的X、Y、Z的坐标值。能够让你在极短的时间内对你所要求的区域获取详尽的、高精度的三维立体影像图数据。

它集成了数字摄像机、全站仪、激光扫描等技术于一身，可产生黑白或彩色的三维图像，每一个像素均有X、Y、Z的坐标值。在强大的后台软件支持下，可在点云图中或三维物体中直接进行量测，也可自动生成尺寸精确的CAD模型或数字高程模型。

由于我省建设用地复垦普遍存在单个区块面积小，分布范围广，质量差别大的特点，如果仅仅依靠省厅抽查的方式是不能全面的了解和掌握各地复垦地块的实际状况的，因此，就必须寻求一种新的方法来解决这个问题。而三维激光扫描仪为我们提供了土地测量的重要技术手段，与常规测量相比，它具有直观的影像数据、测量数据的不可更改性、审核方便的特点。

我们应用三维激光扫描仪对某地宅基地复垦和矿山复垦进行了实地扫描，经比较如下：

1、扫描图像上显示宅基地复垦区块内有一约600平方米的水塘，但在提供的竣工图上表示为旱地。这种情况在以往的实地复核验收中经常会碰到，我们不敢说出现这种情况是故意还是偶然，但如果不到实地查看是发现不了的，现在通过扫描图像在室内就能发现，有效地防止和杜绝了这种较大的差错。

2、扫描图像上显示矿山复垦区块实际复垦面积为27.90亩，上报要求复核验收的面积为28.77亩，两者相差0.87亩，比率为3.1%。常规测量由于是单点测量，可以人为地对测量数据进行修改，而三维激光扫描由于复垦地块边界是按扫描图像显示的实际边界来计算面积的，其数据是一个相当密集的点云数据，要修改它是一件非常困难的事，因此，可有效地防止数据的人为篡改，从而使测量数据做到客观真实，从理论上讲它的数据更正确，也更可靠。

3、扫描图像上显示的正射影像图与竣工图不一致，竣工图表示的地形地貌与实地不符。

4、扫描图像上能显示复垦地块的工程质量情况，如垒坎、土地平整度、耕作情况等等，竣工图则没有这些信息。

结论：如上所述，应用三维激光扫描技术来进行建设用地复垦监管，为我们提供了可靠、快捷、方便的技术解决方案，丰富的可视化数据分析模型形象直观，不用到实地踏勘就能使管理者对复垦地块一目了然，有身临其境的感觉，真正做到心中有数，能有效地防止和杜绝弄虚作假的情况发生，并且在图片上可以直接量算实际复垦面积，省厅也无需再对复垦地块进行实地测量，节省了行政成本，加快了资料审查、复核验收的进度，提高了复核验收的工作质量，真正实现了对所有复垦项目的全面监管，是目前建设用地复垦监管中最有效、最快捷、最经济的技术手段，达到了面积真实、质量保障、监管全面、不出纰漏、规范运作的目的。