三维激光扫描仪在堆积物体积计算中的应用

采用三维激光扫描仪对煤堆、土堆、矿石堆等堆积物进行扫描,可以快速地获取大量表面点的三维坐标,从而可以精确地表示表面起伏,计算体积。本文简要介绍采用三维激光扫描仪对堆积物测量的方法和测量数据的提取,详细介绍格网划分、格网面积、体积的计算方法,对非整格格网的自动计算进行仔细描述。最后对实测数据的计算结果进行验证,结果表明该方法数据采集快、数学模型简单,具有实际应用价值。     

P4-RTK无人机在不规则堆体体积量算中的应用与精度分析

针对生产企业内的一些体积庞大且不便于近距离实测的不规则堆体体积量算问题,本文利用大疆精灵P4-RTK无人机对某生产企业内的一大型不规则建筑废料堆积体进行高精度影像数据获取,同时使用GNSS-RTK测量部分堆积体表面离散点坐标.利用所获取的高精度影像数据,解算出该堆积体表面的的点云、DEM、DOM等数据以及三维模型,最后对堆积体进行体积量算.与用GNSS-RTK测得的离散三维坐标点采用DTM法计算的堆体体积的结果对比证明,基于P4-RTK无人机免像控技术量算不规则堆体体积能满足实际生产的要求.     

基于改进凸包算法的树冠轮廓点提取与体积计算

针对城市中树木数量多、树冠结构复杂、形态多变、难以测量等特点,为解决传统凸包算法在提取树冠轮廓时误差较大的问题,并实现树冠轮廓点提取和树冠体积自动计算,提出迭代渐进的凸包算法。以三维激光扫描仪获取的点云为原始数据,基于所提出的算法获取树冠轮廓点,结合格林公式及不规则台体体积法计算树冠体积。为验证算法的准确性,采用人工交互的方式提取树冠外轮廓点计算树冠体积,以此为参照对迭代渐进的凸包算法进行相关性与均方根误差的验证,并将该算法分别与几何体模型法、体元模拟法、Graham扫描线法计算的树冠体积进行对比分析,结果表明,迭代渐进的凸包算法计算出的树冠体积更接近于树冠的真实体积,为树冠信息的精细提取与建模提供一种新的方法。     

不规则体体积计算三维激光点云切片法

体积参数是空间体对象形态分析的基本内容,难点是不规则体的体积计算。本文提出的点云"切片法",快捷准确地解决了由三维激光扫描空间体对象所得点云体的体积计算难题。该法先将三维激光扫描空间体对象所得点云按特定方向顺序进行等间距的切片处理,得到与点云体相对应的、离散的系列点云切片;再依切割次序逐一搜索点云切片外轮廓多边形,并计算多边形(即点云切片)的面积;最后,利用切片面积和相邻切片间距求解点云段块体积,并求和得到整体点云体(即所扫描空间体对象)的体积。算例计算结果与分析表明,基于切片的不规则体的三维激光扫描点云的体积计算方法正确、简洁、可靠、高效、可控,可以解决不规则体的体积计算问题。     

三维激光扫描技术在土石方量测量中的应用

简要介绍三维激光扫描仪的工作原理,测量土石方量的基本步骤及土石方量计算的基本原理。结合四川省大邑县出江镇矿堆测量实例,计算出土石方量。结果表明,相对于传统测量方法,三维激光扫描技术更具优势。     

基于Kriging插值DEM的计算土方量方法的研究

基于DEM的土方量计算是当前的主要方法,DEM精度基本决定土方量的计算精度,提高DEM精度是提高土方量的计算精度的根本。基于Kriging插值法能获得高精度DEM。本文通过对一个大型矿山的堆料体积的测量,并对Kriging方法及其它三种方法计算出的土方量(堆料体积)进行比较,证明了Kriging法是一种高精度土方量计算方法。     

三维激光扫描技术在高速公路运行非接触式变形监测中的应用

本文利用三维激光扫描技术,非接触式获取高速公路监测区域内三维点云数据,利用三维点云面与面的差异比对方式计算出不同周期断路面的变形差异值,将计算结果汇总并以直观性色带图形成三维数据成果图与最终报告。实践结果表明,三维激光扫描仪测得的高速公路路面数据精度、测量效率均比较高,可满足高速公路路面监测的要求,为快速、高效地进行高速公路路面变形监测提供了技术支持。     

基于四面体的不规则表面文物体积计算

鉴于不规则表面的文物很难直接进行体积测量,提出一种从三角格网模型计算不规则表面文物体积的方法。该方法利用高精度三维激光扫描仪对复杂表面文物进行扫描获取三维点云数据,并通过对三维点云数据的处理和拓扑重建得到文物的三角格网模型,引入四面体的有向体积法,通过求四面体有向体积来计算文物三维模型的体积。同时,分析此类算法的误差,并在VC#2008环境下利用OpenGL对该三维模型进行显示。     

三维激光扫描技术在自然文物侵蚀剥落监测中的应用研究

本文以对承德市磬锤峰监测项目为依托,针对传统方法单点监测、自动化程度低,无法反映峰体的整体形态等问题,采用三维激光扫描技术对磬锤峰进行长期监测,通过控制测量、点云数据采集、拼接、建模,实现对多期峰体的三维模型数据对比,计算出峰体的体积与重心变化量,通过分段切片的形式提取体积变化量和重心位移量并预估峰体发展态势。该方法突破了传统测量方法无法整体监测峰体的局限,以非接触、高精度、高效率、整体监测峰体,运用对面、体的形变量达到监测峰体的效果,找到峰体较为严重的侵蚀剥落处或倾斜态势,为下一步的保护工作提供决策性辅助支撑。     

利用激光点云数据进行露天矿采剥工程量的计算方法

露天矿测量验收主要采用全站仪等单点式测量的方式,存在采样密度低、测量周期较长等不足。针对以上问题,采用三维激光扫描技术在露天矿中获取点云数据,并通过布料模拟算法和三角网计算体积算法,计算得到采剥工程量。经实验验证,与传统三角网体积计算法得到的采剥工程量相比,精度提高了23倍。