三维激光扫描技术在自然资源地籍测绘中的实践与探索

长期以来，地籍测绘主要依赖全站仪、GPS 等传统测量方式，虽在一般场景中具备良好可靠性，但在植被茂密、地形起伏显著或结构复杂的自然环境中，往往难以全面获取高精度空间信息。随着自然资源统一确权登记工作的推进和实景三维中国建设的不断深入，对地籍数据的准确性、现势性和三维可视化提出了更高要求。三维激光扫描技术起源于工业测量与工程建模领域，近年来随着硬件成本降低与算法效能提升，逐渐拓展至国土测绘与资源调查领域。在这一背景下，探索该技术在地籍测绘中的集成应用，不仅具有技术前瞻性，也具备显著的实践意义。

一、三维激光扫描技术在自然资源地籍测绘中的应用价值

（一）提升地籍数据采集的效率和完整性

三维激光扫描技术通过高速激光测量能够快速获取大范围地表的高精度点云数据，极大减少了外业测量的时间投入，传统测量方式需要逐点采集，而该技术可实现每秒数百万点的采集速率，即使在面积广阔或地形复杂的自然资源区域，也能在较短时间内完成全面覆盖，避免了因人工测量效率限制导致的数据遗漏或工期延误，同时非接触式测量特性使得在危险或难以抵达的区域仍可安全获取数据，为后续地籍确权和登记工作提供了更为完整和可靠的数据基础[1]。

（二）显著增强空间数据的细节描述能力

高密度点云数据不仅包含三维坐标信息，还可融合强度与色彩信息，从而实现对自然地物和人工设施的精细刻画，在地籍测绘中诸如地类边界、林木分布、沟壑形态乃至隐蔽地物均可被清晰记录和表达，传统图纸或二维数据难以反映的高程变化和复杂结构得以精准再现，这种细节增强使得地籍管理不再局限于平面范畴，真正形成了符合实际自然资源分布特征的三维空间描述体系。

（三）有效支撑多源数据的融合与集成应用

三维激光扫描获取的点云数据具备统一坐标系和标准格式特点，能够与航空摄影测量、遥感影像及已有地理信息数据有效结合，在地籍数据库建设中实现多源数据的无缝集成，提升了自然资源资产管理中空间数据的协同性与一致性，相关工作人员可依据实际需求将三维数据与权属信息、登记档案等进行关联，为自然资源统一确权、动态监测和空间规划提供统一且权威的数据底板。

（四）改善地籍测绘成果的可视化与交互分析能力

基于三维点云构建的实景模型能够以立体方式直观呈现自然资源的空间分布与地形地貌特征，极大地方便了非专业技术人员对地籍信息的理解与使用，相关管理人员可通过旋转、缩放及剖切等操作多角度审视资源现状，辅助进行土地分类、资源统计和争议调解，这种高度可视化的表达方式不仅提升了地籍成果的可用性，也为公众参与和监督自然资源管理提供了更加友好的技术途径。

二、三维激光扫描技术在自然资源地籍测绘中的应用策略

（一）制定科学合理的扫描作业方案

在实施扫描作业前需根据测区范围、地形特征与地籍要素分布情况预先设计详细的扫描计划，包括站点布设密度、分辨率设置以及扫描视角的规划，确保能够无遗漏覆盖目标区域并满足精度要求，对于植被茂密或地形起伏较大区域应适当增加站点数量与重叠度，同时需综合考虑天气条件与光线影响选择适宜的作业时间。通过前期合理的方案设计可有效避免外业数据采集过程中的重复劳动与盲区出现，为后续数据处理奠定良好基础。在实际操作中还需要根据设备性能特点制定相应的质量控制措施，比如在不同站点间布设足够数量的标靶球作为公共连接点，以保证点云数据拼接的精度，对于大型测区可采用分区扫描的方式，先整体后局部逐步推进，同时要考虑到仪器高精度测量对环境温度的敏感性，尽量避免在正午高温或早晚温差较大的时段进行作业，从而保证原始数据的准确性与可靠性。此外方案中还应包含应急预案，针对可能出现的设备故障或天气突变等情况准备替代方案，确保野外作业能够按时顺利完成。

（二）优化点云数据处理与分类流程

外业采集的原始点云数据需经过配准、去噪、抽稀和分类等一系列处理步骤才能转化为可用成果，建议采用自动化与人工干预相结合的方式提高处理效率，例如通过算法自动识别地面点、植被和建筑物等大类要素，再由作业人员对细节进行人工修正，特别是在地籍边界和权属线附近需保证分类精度，建立规范化的数据处理流程不仅能够提升成果质量，也有助于保持数据标准的一致性。相对平坦区域则可增大抽稀比例，在分类过程中要特别注意地籍要素中的关键特征线，如田坎、沟渠、围墙等边界信息的提取精度，这些要素往往直接关系到权属界线的确定，需要投入更多精力进行人工核查与编辑，确保最终成果符合地籍测绘规范要求。

（三）推动多技术融合与数据协同整合

三维激光扫描技术应与其他测绘手段如 GNSS 测量、航空摄影测量以及近景摄影测量相结合，利用 GNSS 提供高精度控制点坐标，通过航空影像补充顶部信息或色彩细节，在数据处理平台中实现多种数据源的优势互补，在此基础上将三维点云数据与现有地籍图、不动产登记信息以及国土调查成果进行关联，构建包含空间位置与属性信息的自然资源地籍三维数据库。具体实施过程中需要建立统一的空间基准与数据转换标准，确保不同来源数据能够准确匹配，对于缺乏纹理信息的点云数据可融合倾斜摄影测量获得的真实纹理，提升三维模型的可视化效果，同时要注重属性信息的挂接与继承，将权属信息、地类代码、管理要求等属性数据与三维空间数据建立关联，形成完整的自然资源地籍三维数据库，为后续管理应用提供丰富的数据基础[2]。

（四）建立标准化成果输出与管理应用机制

针对自然资源地籍管理的实际需求，应制定统一的三维数据成果标准与格式要求，包括点云密度、模型精度、坐标系统以及元数据内容等规范，使得成果能够顺利接入现有地理信息平台或地籍管理系统，同时需明确不同类型数据的更新周期与维护责任，确保三维地籍数据的现势性和连续性，为自然资源确权登记、动态监测与国土空间规划等业务提供持续可靠的数据支撑。在标准制定过程中要充分考虑基层单位的软硬件条件与技术水平，避免制定过高要求导致实际操作困难，成果格式应优先选择通用性强、兼容性好的数据格式，如 LAS、OBJ 等开放格式，便于不同系统间的数据交换与共享，同时要建立完善的数据更新机制，明确各类数据的更新触发条件、更新流程与质量检查要求，确保数据库能够及时反映自然资源现状变化，为日常管理决策提供准确依据。

总结

综上所述，三维激光扫描技术凭借其高精度、高效率的三维数据采集能力，为自然资源地籍测绘工作提供了全新的技术手段。随着传感器技术、人工智能算法以及云计算平台的持续发展，三维激光扫描技术将朝着更高精度、更低成本和更强智能化的方向演进，与物联网、实景三维中国建设等国家战略深度融合，逐步形成天空地一体化的自然资源立体调查监测技术体系，最终构建起动态更新、开放共享的自然资源三维地籍数据库，全面提升自然资源治理能力的现代化水平。

参考文献

[1]张游游,彭文博. 三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用研究 [J].科学技术创新, 2024, (16): 21-24.

[2]郝朋飞. 三维激光扫描技术在地籍测绘中的应用 [J]. 中国住宅设施,2024, (02): 51-53.