基于LiDAR技术的古建筑复杂曲面三维重建

随着信息技术和测绘科学的迅猛发展,传统的空间数据获取模式已经不能满足现在的信息化需求。三维激光扫描技术的出现,推动了现代化测绘技术的发展,其高精度、快速的非接触式扫描测绘方法改变了传统空间数据采集模式。古建筑文化遗产的三维数字化保护是目前社会的研究热点,利用三维激光扫描技术来重建古建筑独特复杂的表面模型,为古建筑数字化管理和修复提供数据参考是一个很有意义的事情。本文以利用地面三维激光扫描系统构建古建筑三维模型为研究对象,通过洞窟类实例对古建筑点云数据处理和NUBRS三维模型复杂曲面重建技术进行研究与探讨。     

三维激光扫描技术在古建筑文物保护中的应用研究

采用三维激光扫描技术获取空间信息数据,以解决古建筑文物保护方面设计图纸丢失、修缮困难、采用传统测绘技术进行相关档案资料制作精度和工作效率不能满足实际需求的问题。在点云数据缺失条件下,基于点云数据建筑物特征面自动提取建模技术等关键技术进行点云数据处理,三维建模,高效高精度地完成古建筑档案资料的生成和整理,以达到保护对古建筑文物的目的。     

三维激光扫描技术在地质实习中的应用研究

三维激光扫描技术相对于传统的数据采集方式具有更高精度、远距离获取等优势。本文介绍了三维激光扫描技术的工作原理,并结合地质剖面分析了点云数据的采集以及获取的流程,结合生成的地质剖面模型讨论了点云数据在地质剖面分析方面的优势以及存在的问题。     

三维激光扫描技术在古建筑保护中的应用

三维激光扫描技术是一种全新的测绘手段,可以对待测绘物体进行全方位、各角度、内外全面和无接触式的数据采集,越来越多的应用到各个行业,在古建筑保护中,三维激光扫描仪具有远程测绘、不接触古建筑本体、对古建筑本体伤害性小等特点,在古建筑勘测中受到越来越多的重视。本文介绍了三维激光扫描技术在古建筑保护的应用方向。详细论述了三维激光扫描外业在采集古建筑数据的要求和方法,针对古建筑彩绘的外业三维数据采集和影像数据采集提出了具体的采集方法和精度要求。针对古建筑点云数据进行了各种数据配准方法的比较,提出在古建筑数据配准时适合大小场景古建筑的配准方法。以点云剖面的形式辅助古建筑专业人员绘制手工测绘图纸,同时结合法式测绘对古建筑整体形变、梁架形变、柱子形变和墙体形变进行分析。由于自身的特点和优势,三维激光扫描技术在古建筑勘测领域的应用会越来越广泛和深入。     

基于三维激光扫描技术的金山寺三维重建

三维激光扫描可快速、高精度地获取地物表面的点云数据,但点云数据后期处理技术亟待成熟。本文基于三维激光扫描技术,针对金山寺古建筑群与造像的三维重建,提出了两种数据采集和建模方法,并在此基础上构建了金山寺三维模型,证明了此技术方法的有效性,为三维激光扫描技术提供了良好的应用前景。     

基于三维激光扫描的古建筑文物三维数字化保护研究——以四川乐山文庙大成殿为例

三维激光扫描以其数据获取的速度快、精度高、无接触等优势,为古建筑文物的数字化保护提供了一个有效途径。本文以四川乐山文庙大成殿为例,用地面和手持式三维激光扫描仪开展点云数据获取,构建了文物三维数字化档案,进而开展三维重建和信息提取,对研究技术路线、数据采集、数据处理、三维模型构建相关技术和方法进行了详细阐述。     

三维激光扫描技术在旧城改造古建筑保护中的应用

三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据,在旧城改造和古建筑保护中发挥重要作用。详细阐述了三维激光扫描技术的流程及关键技术,并以某市古建筑群为实验区,进行了三维模型的重建,重建成果可用于古建筑群的辅助修复、模拟还原。     

基于三维激光扫描的边坡变形数据提取研究

以北京市门头沟区尾矿边坡为例,运用三维激光扫描技术对尾矿边坡进行研究。通过对不同时段采集的点云数据处理,形成相应时段尾矿边坡三维模型。采用等高线比较、三维质检软件比较,提取出边坡变形数据。三维激光扫描技术使滑坡体测绘从传统的GPS或者全站仪单点数据采集变成连续密集的自动获取海量点云数据,增加了测绘信息量。三维激光扫描技术不仅提高测量精度和数据采集速度,且使工作效率实现大幅度的提高。     

基于地面三维激光扫描数据的快速建模

三维激光扫描技术具有速度快、精度高、自动化程度高并且不与物体直接接触等诸多优点,现已应用于古建筑保护、数字城市、工业生产、地形测绘等不同领域。本文利用地面三维激光扫描仪对校内樱花园手形建筑物进行扫描,获取该目标物的点云数据,并对获取的点云数据进行拼接、去噪处理。同时,利用点云数据处理软件Geomagic对目标物进行快速的三维模型重建并达到了预期的效果。     

基于三维激光扫描技术的古建筑模型构建

三维激光扫描技术数据获取速度快、精度高、不许接触目标等诸多优点使其在古建筑测绘中的应用越来越广泛。本文针对古建筑点云模型散乱、数据量大、美观度低、不便管理等问题,提出了以三维激光扫描技术为基础、以古建筑部件为单位建模的新思路,并以故宫博物院中太和门为例,从外业数据采集、内业数据处理及建模技巧等方面,详细介绍了该建模方式。     

地面三维激光扫描技术在公路建模中的应用

为解决传统技术获取公路数据效率低,数据不够精确与详细的问题,本文提出了将地面三维激光扫描技术应用于公路建模的数据采集方案和数据处理方法。根据地面激光扫描的特点和公路建模要求,设计出按最佳扫描距离进行分段设站、分块扫描的数据采集方案。经过点云配准和滤波等预处理后,利用点云几何信息进行了数字表面模型、等高线、纵横断面等模型生成。本文以Trimble GS200地面三维激光扫描仪为例对高速公路路面进行数据采集,以Realworks Survey5.0作为建模工具进行路面建模。结果表明采集方案能提高获取原始数据的效率,并且保证了数据质量,降低了数据处理的复杂程度。     

UAV航测和TLS技术在广钢遗址测绘建模中的应用

联合应用地面三维激光扫描技术和无人机航测技术采集了广钢炼钢遗址空间数据,并进行了现状测绘与三维建模。三维激光扫描获取遗址内外高精度点云数据;无人机航测获取遗址顶部点云及周边地形DSM和DOM,将航摄DSM数据拟合到激光点云上,使得航摄DSM精度达到12.6cm,且弥补了激光点云的漏洞;采用融合的点云数据测制了平立剖测绘图,建立了三维模型。上述两种技术优势互补,形成了一种高效率、高精度、全方位的历史遗迹测量与建模的解决方案。     

基于移动式三维激光扫描技术的厂区点云建模

移动式三维激光扫描技术是近年来发展迅速的一种激光点云测绘技术,具有扫描速度快、扫描效率高、数据结果精度高等特点,被广泛用于各类工程项目。在分析三维扫描技术在传统工程应用的基础上,采用天宝TX8作为实验设备,从数据采集,点云处理,三维模型建立和纹理贴图等方面探讨了应用激光扫描技术进行厂区建模的方法,对点云半自动化建模进行了尝试和探索,进行了不同背景环境下的建模对比分析,确立了有效的厂区点云建模作业技术路线。     

基于三维激光扫描技术的室内场景及管道系统的模型重建

研究利用三维激光扫描技术进行室内场景及管道系统的模型重建方法,使用Z+F 5006H三维激光扫描仪对室内场景及管道系统进行点云数据采集,对采集的点云数据进行高精度拼接和自动特征提取,根据提取的特征进行室内场景及管道系统的三维建模。研究结果表明:使用三维激光扫描技术对室内场景及管道系统的三维建模,精度较高、可视化效果较好。能够满足工程施工与设计的精度要求,为室内管道工程的改扩建提高较为珍贵的参考数据。     

车载激光点云纠正技术研究

随着智慧城市建设发展需求的不断扩大,移动扫描技术在项目应用中的频率不断提升,车载三维激光扫描技术以其高效率、高精度的特点已在项目实践中占有一席之地.但车载三维激光扫描技术受限于卫星信号等情况影响,点云数据为确保达到高精度,通常需进行远超车载扫描本身工作量的点云精度改善工作,即点云纠正,本文使用多个实例数据,通过对不同纠...     

利用三维激光扫描技术进行地铁隧道施工质量管控及病害检测

三维激光扫描技术具有不接触、高密度、高精度和数字化等特点，可实现地铁隧道全息、全面、快速三维测量。在土建施工阶段，分别对隧道初支及二衬进行三维扫描，可快速获取初支断面的超欠挖情况及二衬限界情况；将初支与二衬扫描获取的点云进行叠加计算，可分析隧道施工二衬的厚度。在地铁隧道运营阶段，采用移动三维激光扫描技术对隧道进行扫描，可快速获取隧道的全息数据，从点云中可分析、提取隧道渗水、裂缝、管片错台等病害信息。本文采用三维激光扫描技术对青岛地铁部分工点的施工质量及病害检测进行了测试、应用，介绍了其数据采集流程及点云分析处理，为三维激光扫描技术在地铁隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。     

复杂带状地形条件下的地面三维激光扫描点云数据采集与配准处理试验

对于多站点架设获取的地面三维扫描点云数据进行空间坐标体系的统一配准处理,是实现地表三维模型构建数据预处理的关键技术。研究围绕地面三维扫描点云数据的配准精度问题,结合试验仪器在数据采集扫描设置中的不同模式,分别设计实施了基于一定扫描重叠度的独立站点采集匹配模式,基于站点GPS坐标控制的采集匹配模式,以及基于全站仪实测站点坐标的后视法采集匹配模式等3种试验方案,开展了针对不同扫描方案下所获取点云数据的配准处理方法解析与精度对比分析。不同方案应用于具有条带状试验测区的点云数据采集与数据配准处理结果表明,相对于独立站点数据采集匹配模式,后两种数据采集模式,即采用基于仪器GPS站点坐标的扫描匹配方案和基于全站仪站点坐标的后视法方案,由于克服了与全局坐标系转换困难和对标靶的依赖等问题,而具有较高的数据采集与匹配效率,表现出明显的优势。研究试验成果可为同类型仪器的地面三维激光扫描系统的外业数据采集和点云配准提供参考指导作用。     

无地面控制点的车载激光扫描系统外标定方法

车载激光扫描技术能够高效率、高精度、低成本地获取城市三维地理数据,是最先进的三维地理数据获取手段之一。车载激光扫描系统的精确外标定是获取高精度车载激光点云的前提;通常采用建立三维控制场的方法对车载激光扫描仪进行外标定,该方法灵活性差,且需要耗费大量人力物力建立三维控制场。针对此,提出一种无需地面控制点的车载激光扫描系统外标定模型及参数解算方法,该方法利用车载激光扫描系统对同一地物多次扫描的激光点云需重合作为约束条件,使用LM(Levenberg-Marguardt)最优化算法解算标定参数,使用该方法对车载激光扫描系统进行了外标定,并用实测控制点验证了标定后系统的定位精度。     

三维激光扫描技术在建筑立面数字化采集和立面绘制方向应用的可行性研究

利用三维激光扫描技术可对建筑立面进行数据采集,通过对采集的三维点云数据进行拼接、去噪、提取等操作可得到完整的建筑立面点云数据。本文利用三维激光扫描仪快速获取了建筑立面数据,得到高精度的三维点云,将三维点云数据导入CAD中进行绘制,可以将建筑立面各个附属物件的位置、尺寸勾画清楚,保证立面图的准确性和可用性。     

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。