祁秀

摘要：三維激光掃描技術(shù)為測(cè)繪領(lǐng)域中的最新技術(shù)，能夠被應(yīng)用在測(cè)繪行業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，三維激光掃描技術(shù)不僅僅能夠?qū)y(cè)繪環(huán)境進(jìn)行全面改善，還能夠提升工作效率，但建模及點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理還需要測(cè)繪技術(shù)人員加強(qiáng)研究力度。三維激光掃描技術(shù)在建筑立面測(cè)繪當(dāng)中的有效應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)技術(shù)不能達(dá)到的效果。文章將著重分析三維激光掃描技術(shù)在建筑物立面測(cè)繪中的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：三維激光掃描技術(shù);建筑物立面測(cè)繪;有效應(yīng)用

1、地面三維激光掃描儀在建筑物立面測(cè)繪中的有效應(yīng)用

1.1進(jìn)行外業(yè)測(cè)量

圖根控制工作主要進(jìn)行高程控制測(cè)量、平面控制測(cè)量，這幾種測(cè)量是立面測(cè)繪及地形圖測(cè)量的重要基礎(chǔ)。整個(gè)測(cè)繪工程中的基礎(chǔ)工作為地形圖測(cè)量，采用常規(guī)方式進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行情況確定好比例，進(jìn)行全面的測(cè)量及控制。

房屋立面測(cè)量在進(jìn)行中，需要對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)部進(jìn)行勘察，經(jīng)過(guò)勘察得知道路兩邊的視野比較寬闊，能夠?yàn)榈孛婕す鈷呙鑳x的架設(shè)及數(shù)據(jù)采集奠定有力基礎(chǔ)。區(qū)域內(nèi)部的大部分建筑物時(shí)間較長(zhǎng)，非常老舊，樓宇之間的間距比較小，很多建筑物第一層到第二層出現(xiàn)了棚房搭建的情況，小區(qū)內(nèi)部的樹木枝繁葉茂，對(duì)于建筑物遮擋非常嚴(yán)重，大部分建筑物陽(yáng)臺(tái)一般為自動(dòng)封閉設(shè)置，墻壁上的窗戶一般需要工作人員去建筑物內(nèi)部進(jìn)行有效測(cè)量，這會(huì)讓三維激光掃描儀使用難度提升，在測(cè)量當(dāng)中需要利用全站儀或是鋼尺對(duì)測(cè)量起到輔助性作用，并進(jìn)行測(cè)量區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)的全面采集。

1.2進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理

第一個(gè)，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的有效處理

外業(yè)采集過(guò)程中的多站點(diǎn)云數(shù)據(jù)一般需要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拼接，然后去除噪聲。這部分工作處理的關(guān)鍵性在于點(diǎn)云除燥環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行，激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量工作主要有噪聲的測(cè)量、系統(tǒng)噪聲與噪聲數(shù)據(jù)的分析等相關(guān)內(nèi)容，噪聲一般會(huì)被認(rèn)定為系統(tǒng)噪聲及隨機(jī)噪聲，能夠在軟件的使用基礎(chǔ)上進(jìn)行噪聲的自動(dòng)清除，但部分工作仍然需要進(jìn)行手工操作。進(jìn)行手工操作的效率以及精確性一般會(huì)與工作人員對(duì)于數(shù)據(jù)的掌握情況及對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)的了解情況有著非常大的關(guān)系。

第二個(gè)，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

常規(guī)測(cè)量及三維激光掃描處理結(jié)果應(yīng)該全部歸功于制圖坐標(biāo)體系中的二維XY形式當(dāng)中。

2.三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

近幾十年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)、激光技術(shù)等現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，測(cè)繪技術(shù)也在不斷地更新進(jìn)步。從原來(lái)的傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量手段獲取局部的觀測(cè)數(shù)據(jù)，到利用攝影測(cè)量、三維激光掃描技術(shù)獲得全局的觀測(cè)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)建筑測(cè)繪技術(shù)得到成果只是被測(cè)目標(biāo)的二維平面圖，而地面三維激光掃描技術(shù)可以得到被測(cè)目標(biāo)的三維空間信息，不僅包括了建筑細(xì)節(jié)部分的信息還可包括建筑整體結(jié)構(gòu)信息。在建筑物測(cè)繪時(shí)，地面三維激光掃描技術(shù)具有傳統(tǒng)建筑測(cè)繪技術(shù)所不具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具體內(nèi)容如下所示：

第一個(gè)：非接觸測(cè)量。利用傳統(tǒng)的測(cè)量手段進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通常需要借助反射棱鏡或者在被測(cè)物體表面做某些處理，而三維激光掃描技術(shù)不需要接觸到物體即可確定物體的三維信息。

第二個(gè)：隨時(shí)性。相對(duì)比于受天氣影響較大的傳統(tǒng)測(cè)量方式，三維激光掃描技術(shù)通過(guò)儀器主動(dòng)發(fā)射激光信號(hào)，來(lái)進(jìn)行測(cè)量，不受天氣等其他因素影響，能夠隨時(shí)工作。

第三個(gè)：高效，細(xì)致。在數(shù)據(jù)的獲取速度上，明顯比傳統(tǒng)測(cè)量獲取的速度快，時(shí)間上更迅速。在快速的同時(shí)數(shù)據(jù)量方面也比傳統(tǒng)的要詳細(xì)，對(duì)于建筑物的細(xì)節(jié)方面有更加細(xì)致的數(shù)據(jù)和信息。

第四個(gè)：直接生成三維空間成果。三維激光掃描技術(shù)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含目標(biāo)表面的三維坐標(biāo)信息、反射率信息以及色彩信息，并將這些信息將以直觀的方式展現(xiàn)在用戶面前。用戶還可以直接在得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)上進(jìn)行相關(guān)量測(cè)、計(jì)算和分析，以此快速獲取所需的距離、方位角等信息。

第五個(gè)：可與GPS系統(tǒng)、外置數(shù)碼相機(jī)配合使用。GPS系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的定位儀器的位置信息，很好的解決了血多工程項(xiàng)目無(wú)法準(zhǔn)確定位的問(wèn)題;外置的高分率數(shù)碼相機(jī)能夠拍攝獲取目標(biāo)物的影像信息，為后期三維建模提供目標(biāo)物的紋理信息和色彩信息。

第六個(gè)：自動(dòng)輔助整平。地面三維激光掃描儀自帶整平系統(tǒng)，很好的縮減每一測(cè)站整平的時(shí)間，大大縮減了外業(yè)的工作時(shí)間。

3.未來(lái)發(fā)展展望

地面三維激光掃描技術(shù)在國(guó)內(nèi)及國(guó)外應(yīng)用力度不斷增強(qiáng)，此技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸被普及，在各大工程領(lǐng)域當(dāng)中都能夠表現(xiàn)較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，這是信息事業(yè)及科學(xué)技術(shù)的新型技術(shù)革新。地面三維激光掃描技術(shù)本身工作效率較高，具備較強(qiáng)精確度，采樣率較高，還具備其他技術(shù)不具備的非接觸優(yōu)勢(shì)，在測(cè)繪領(lǐng)域中的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆，F(xiàn)在的三維激光掃描儀效率更高，更加便捷，數(shù)據(jù)質(zhì)量更高?？赏ㄟ^(guò)對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，獲得物體表面的空間坐標(biāo)，所以可進(jìn)行實(shí)景復(fù)制。所以，今后各項(xiàng)工程的有效不斷實(shí)踐中，需要將此技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓廣，將其作用及優(yōu)勢(shì)能夠最大程度的發(fā)揮在測(cè)繪領(lǐng)域當(dāng)中，展現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，例如土方測(cè)量對(duì)于此技術(shù)的有效應(yīng)用。除此之外，相關(guān)處理軟件及配套功能的開(kāi)發(fā)及研究工作也需要不斷開(kāi)展。前景應(yīng)該還行的，不過(guò)對(duì)于一些表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的激光的容易有死角。拍照式的三維掃描儀，光學(xué)的現(xiàn)在在逆向這塊應(yīng)該也很廣泛。文物方面的國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一家三維掃描儀的公司，拍大型一點(diǎn)的文物用三維掃描儀和攝影測(cè)量系統(tǒng)也可以的。

結(jié)束語(yǔ)

三維激光掃描技術(shù)在建筑立面測(cè)繪中已經(jīng)被有效應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用已經(jīng)將外業(yè)測(cè)繪工作效率全面提升，能夠?qū)⑼鈽I(yè)工作人員工作強(qiáng)度大大減輕，還能夠?qū)ν鈽I(yè)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行全面改善，這不僅僅能夠?qū)⒐ぷ餍侍嵘?，還能夠進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)被大范圍推廣使用。

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