可穿戴式三维激光扫描系统在大比例尺测图中的应用

现阶段随着基于同步定位与地图构建(SLAM)技术的移动三维(3D)激光扫描系统快速发展，如何将其运用到实际生产当中成了一个新的热门课题。本文利用NavVis VLX可穿戴式三维激光扫描系统对某公寓小区进行比例尺为1∶500的测图实验，通过将三维激光扫描系统测图成果与全站仪实测成果进行精度对比分析，验证了可穿戴式三维激光扫描系统在大比例尺测图应用的可行性。     

3D SLAM的室内背包移动测量系统研究

针对室内移动测图中GPS信号缺失,导致无法获取精确定位坐标与导航的问题,该文研发了一套室内背包式移动测量系统,该系统能够利用三维激光定位与测图的方法实现快速同步定位及地图创建和室内三维激光点云获取,可以应用在室内或地下的环境中进行数据采集,在不损失作业效率的前提下获取系统作业轨迹、高精度点云等多种数据结果。为了对系统的精度进行验证,使用该系统在实验室大楼走廊中进行实验获取室内三维激光点云,并将实验结果与采用常规测量手段得到的结果进行对比分析。实验表明,此系统的相对精度和绝对精度分别能够达到0.048和0.047m,在室内三维信息获取过程中相比较于传统作业方式显著提高了作业效率和数据质量,能够满足室内建模与测图要求。     

空地技术结合地形图测图方法研究

车载移动测量系统可以快速、高精度地对测区进行三维激光扫描,但是因地物遮挡、视角限制,使得点云数据存在缺失;无人机航测具有高效率、高灵活性和低成本等优势,但是稳定性差,受天气影像严重,易导致影像不清晰或精度低。无人机航测技术可以弥补车载移动测量技术的采集盲区,后者可以发挥高精度的优点,二者技术联合应用,将极大提高测绘精度及生产效率。本文以某小区为例,进行了相关方法实验,对建筑物顶部或植被茂密处等扫描盲区,采用无人机航测补测,通过高精度激光点云对航摄影像进行纠正匹配,综合利用激光点云与航摄影像进行大比例尺测图。     

移动背包三维激光扫描系统在陡岸水库测绘中的应用——以白鹤滩水电站库区典型河段为例

针对陡岸水库岸坡度大、地形狭窄复杂、植被覆盖度高、水文泥沙监测精度要求高,且传统人工走测难度大、效率低、风险高的问题,本文提出了移动背包三维激光扫描系统观测方法,并以白鹤滩水电站库区典型河段为例,开展了移动背包三维激光扫描系统的应用试验研究。定性定量成果表明,移动背包三维激光扫描系统测量平面中误差为0.024 m,高程中误差为0.044 m,相对面积较差为0.24%,精度符合技术要求,较人工走测工作效率提高3.75倍,十分适用于陡岸水库监测。     

几种大比例尺地形图测绘方法的对比分析

本文研究RTK、三维激光扫描和无人机三种地形图测绘的方法。RTK采用传统单点测图的方法,三维激光扫描采用三维点云测绘图的方法,无人机采用三维实景模型测图的方法。研究结果表明:大场景的地形图测绘,采用RTK进行单点测图测量精度受地理环境因素影响较大、效率较低,但成本较低。采用三维激光扫描和无人机进行测图测量精度受地理环境因素影响较小、效率较高,但成本较高。因此,针对不同要求的地形图测绘项目,选择合适的地形图测绘方法极为重要。     

车载移动测量系统应用于城市大比例尺地形图更新

将车载移动测量系统与城市大比例尺数字地形图测图相结合,成功地将车载移动测量系统运用于城市大比例尺测图更新应用中。通过在测区内布设靶标控制点,对比靶标的点云量算坐标与全站仪实测实际坐标,统计分析车载移动测量系统的测图精度。实验结果表明,车载移动测量系统能够满足城市大比例尺地形图测图要求。     

基于地面激光扫描的矿山三维建模关键技术

阐述了三维激光扫描技术在矿山工程测量中的应用,并利用多站点点云数据配准、三维建模及其优化等关键技术对三维激光点云数据进行处理,得到完整详尽、客观真实的三维数据模型和档案,最后对成果精度进行了精度评定。结果表明,三维重建模型可用于矿区的纵、横断面图测绘和大比例尺成图。     

新型测绘技术在大比例尺测图中的应用

传统大比例尺地形测图技术存在工作量大、数据更新速度慢、作业效率较低等不足.随着新型测绘技术的发展,大比例尺测图技术发生了较大改变,倾斜摄影测量、三维激光扫描等技术成为研究热点.研究了采用无人机倾斜摄影测量技术进行1∶500高精度地形测图的关键技术,分析了技术要点,并以广州市增城区某村庄为例,从平面和高程精度两个方面进行...     

车载移动测量在大比例尺DOM质检中的应用实践

以一个大比例尺DOM质检项目为应用实例,利用车载移动测量系统进行了点云采集、数据处理、检测点提取、精度统计等。在此基础上,检测分析了系统平面数学精度,以及在几种测区类型下的误差特性,并与传统GPS RTK方法在精度、数据量、时间效率上进行了比较,指出了车载移动测量应用于大比例尺DOM质检的优化方向。     

大比例尺数字测图的发展与展望

通过大比例尺数字测图发展的回顾,了解大比例尺数字测图发展历程;对全站仪技术、网络RTK技术、三维激光扫描技术、无人机低空摄影测量技术在大比例尺数字测图中的应用进行分析和展望。     

三维激光扫描技术用于老旧小区改造中二维信息提取与平面制图

在老旧小区改造过程中，需要对小区建筑的外部、内部结构面等信息数据进行提取。针对传统测绘方法工作量大、成本高、周期长等问题，本文以云南省红河州某海关住宿楼老旧小区改造项目为例，基于三维激光扫描技术获取的点云数据，对建筑物的外立面、楼梯内部结构和楼顶面进行了扫描。基于Leica Cyclone软件进行了点云数据配准、滤波去噪、数据分层管理等试验研究，整合点云数据后采用CAD软件绘制了该老旧建筑的外立面、剖面和平面的图，并使用全站仪、测距仪等传统测量手段对本次扫描成果的测量精度和准确性进行了检查评价，二维制图的平均精度可以达到1.54 cm。试验结果表明，三维激光扫描技术可以得到现场的三维点云数据，通过高密度、高精度、高质量的点云数据可完整地记录现场所有数据形态，其对于后续老旧小区改造项目的数据获取及成图拥有完整的解决方案。     

融合遗传算法和ICP的地面与车载激光点云配准

车载激光扫描可快速获取大场景点云,由于存在视场限制和遮挡,需地面激光点云作补充。车载与地面点云分别位于大地坐标和局部坐标系统,本文提出结合遗传算法（genetic algorithm,GA）和（iterative closed point,ICP）的自动点云配准方法以统一基准。ICP采用局部优化,效率较高,但依赖初始解;GA为全局优化方法,但效率低。融合策略为当GA配准趋于局部搜索时,采用ICP完成配准。GA配准以地面激光扫描仪内置GPS测量粗略位置限定优化搜索空间。为提高GA配准精度,提出了最大化归一化匹配分数之和（normalized sum of matching scores,NSMS）配准模型。实测数据试验验证了NSMS模型的有效性,GA配准均方根误差（root mean square error,RMSE）为1~5 cm;融合配准比GA配准效率高约50%。     

地面与车载激光点云在地下车库测图中的融合应用

地下空间利用日益受到人们关注，地下空间测量受诸多因素的影响，如地下空间无GPS信号、遮挡物较多、传统手段效率低等问题。针对这一问题，本文提出了一种融合车载激光扫描系统和地面三维激光扫描的数据获取方案。该方案首先利用地面三维激光扫描和车载移动激光扫描的优势，采用一种多源点云数据融合技术，高效地获取了地下空间的完整点云数据；然后通过地下车库数据采集试验，验证了该方案的有效性和可靠性，为今后大范围开展地下空间测图提供技术支持。     

基于移动三维激光扫描的地铁盾构环片提取与分析

随着我国轨道交通的不断发展，城市轨道交通已成为公共交通的重要组成部分。目前我国轨道交通安全主要采用全站仪和站式扫描仪等设备进行监测，具有监测效率低、监测点布设困难、对管片衬砌有损伤等缺点。移动三维激光扫描是一种新型轨道交通结构安全检测技术。本文采用移动三维激光扫描技术获取隧道内部完整结构点云数据，对移动三维激光点云进行环片提取分析，对获取的断面点云进行处理分析，得到环片变形情况。试验结果表明，该方法不仅能够获取准确的环片变形结果，而且实现了逐环提取分析，大大提高了环片监测的效率。     

基于三维激光扫描点云数据的古建筑建模

针对传统古建筑数字化技术的不足和接触测量对建筑物造成"二次伤害",以西北民族大学蝴蝶厅异地重建项目为例,提出了一种结合三维激光扫描技术和现代测量技术以及本体思维进行室内外一体化三维建模的研究思路。首先给出了基于三维激光扫描技术的建模流程;其次,对点云数据处理和三维实体重建两个核心步骤,重点对点云数据的配准拼接、去噪简化和提取轮廓线、三维几何建模和纹理贴图等步骤进行详细论述。本体思维用于基于三维激光扫描的古建筑三维建模,可以有效指导古建筑构件分类建模,提高建模效率。结果表明:三维激光扫描技术适用于具有高复杂度几何特征的蝴蝶厅精细化、真实感建模,为西北民族大学蝴蝶厅古建筑文化遗产未来的开发、保护、维修、恢复重建与虚拟地理环境等提供高精度的数据基准。     

地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如（FOCUS）三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。     

三维激光扫描技术在建筑立面测绘中的应用

针对传统建筑立面测量方法作业效率低下问题，笔者探索出基于三维激光扫描技术快速实现建筑立面测绘的应用方案。本文结合实际场景，通过天宝TX8激光扫描仪获取建筑点云数据，利用Trimble RealWorks软件进行点云绘图。结果表明，地面激光扫描技术可以高效地实现建筑立面测绘，具有一定的推广意义。     

背包式扫描仪在多场景下的应用研究

利用背包式扫描仪采集了3种不同作业场景的点云数据,通过对边长、平面坐标、点位高程等数据进行比对,参照RTK实测值分析了背包式扫描仪的点云采集精度,并据此阐述了扫描仪的应用场景,对后期仪器设备的应用提供了案例支撑。     

徕卡三维激光扫描系统在建筑物精细建模中的应用

三维激光扫描技术作为一种新的测绘技术手段改变了传统的测量模式,利用三维激光扫描技术可以快速、高效、连续地获取海量的点云数据,通过处理可以快速得到被测目标的三维模型。本文主要结合徕卡Scan Station P40三维激光扫描系统介绍其在复杂建筑物精细建模中的应用,通过对点云数据及建模精度分析,得出了有益的结论。     

移动式三维激光扫描仪在地下管廊测量中的应用

针对传统地下管廊测量方法中存在的作业效率低、精度差等问题，笔者试验了一种基于移动手持扫描技术的地下管廊测量新方法。本文以济南市福地街旁某地下管廊为例，制定了可行的测量方案，通过GEOSLAM ZEB-REVO移动式三维激光扫描仪获取点云数据，采用Trimble Realworks软件进行数据后处理，并与全站仪测量结果进行对比分析。结果表明，移动式三维激光扫描仪在地下管廊测量中可以明显提高作业效率且满足测量精度要求，具有较好的应用前景。