地面激光扫描仪(TLS)加常数检定方法的研究

地面激光扫描仪是继GPS技术之后的重要技术进步,已经广泛地应用到各行各业.但国内目前对其误差源及其检定方法的重视不够,缺乏系统的研究,更缺乏规范化的检定方法.本文研究了地面激光扫描仪测距部分最重要的系统误差即加常数的检定方法,给出了检定方法、计算公式及精度要求.本文研究内容可以为今后起草地面激光扫描仪检定规程提供参考.     

地面三维激光扫描仪测距测角精度分析

地面三维激光扫描仪的测量精度主要由扫描仪的测距测角精度决定。以VZ-400型扫描仪为例设计实验,运用基线比较法得到其测距精度为2 mm;通过建立测角误差模型得到其测角精度为1.5"。研究结果表明,在一定条件下,VZ-400型扫描仪的测距测角精度均符合仪器的标称精度。     

全站仪测距常数检定新方法

现行的光电测距仪检定规程JJG 703-2003所规定的比较法要求野外测量工作量较大。在保证检定结果精度提高的前提下,说明了全站仪与因瓦尺比对法及简单解析法两种测定加常数的操作方法和计算公式,提出了使用加常数修正野外基线测量距离后单独计算测距乘常数的思想,分析了各种方法的测量精度,利用多台全站仪的实测数据进行了计算。结果说明,加乘常数分离检定法与目前普遍实行的联合检定法比较,具有可靠性更好、精度相当、外业工作量少50%等特点。     

全站仪测距常数检定新方法

现行的光电测距仪检定规程JJG 703-2003所规定的比较法要求野外测量工作量较大.在保证检定结果精度提高的前提下,说明了全站仪与因瓦尺比对法及简单解析法两种测定加常数的操作方法和计算公式,提出了使用加常数修正野外基线测量距离后单独计算测距乘常数的思想,分析了各种方法的测量精度,利用多台全站仪的实测数据进行了计算.结果说明,加乘常数分离检定法与目前普遍实行的联合检定法比较,具有可靠性更好、精度相当、外业工作量少50%等特点.     

三维激光扫描仪在测算矿方量中的应用

本文通过使用Riegl VZ-400型号的三维激光扫描仪对某矿堆进行了扫描,对扫描数据进行三维建模后测算矿堆的矿方量。采用GPS测量一定数量控制点的大地坐标与扫描仪测量的坐标进行比较来验证扫描数据的精度,得到平面坐标的差值绝对值最大为0.018m,而高程的差值绝对值最大为0.028m,实验结果表明三维激光扫描仪满足测算矿方量的精度。     

地面三维激光扫描仪的检校与测量精度评定

针对地面三维激光扫描仪的测量精度评定问题,提出了利用比长基线检定场进行测距精度评定,利用多齿分度台进行水平角精度评定,利用室内检校场进行垂直角和点位精度评定。采用比长基线检定场方法,每个观测点布设稳固,且有强制对中装置,能够较好地减少其他误差的影响。采用多齿分度台利用全圆组合比较法进行水平角精度评定,该方法所用的角度标准器精度高,可溯源。基于Riegl VZ-1000的试验结果表明,本文所提出的方法对地面三维激光扫描仪进行性能评定可靠性好、稳定性强,对地面三维激光扫描仪的检校研究具有一定的参考和应用价值。     

入射角对VZ-400激光点云测量精度的影响

地面三维激光扫描仪在实际测量工作中,因扫描目标过高,导致激光光束达到截止高度角大小.高入射角将导致激光光斑的变形,使得激光可能落在光班的任何一处,增加了不确定性,损失了点位精度.针对VZ-400扫描仪设计测量方案,通过曲线拟合得到入射角系数与d/h的函数,便于确定监测方案中的最佳扫描距离.     

地面三维激光扫描仪测量误差检定

在利用三维激光扫描仪进行测量工作前,我们首先应了解其实际测量精度是否符合标称精度,而可靠的评价方式对得到精确的数据结果至关重要。本文利用北京卓立汉光TSA50-C型电动位移台作为评价标准,通过其精确的位移功能,准确地评价了RIGEL VZ-400三维激光扫描仪在测量单点位移时的误差,从而得到了其最佳工作距离。     

全站仪加常数、乘常数测量不确定度评定

根据检定规程JJG703-2003《光电测距仪》的规定,采用测量不确定度A类或B类评定方法,在观测条件正好处于合格条件的临界状态情况下,对全站仪(测距仪)加乘常数的测量不确定度进行评定。     

地面三维激光扫描仪系统误差模型研究及精度分析

分析了外部观测条件对地面三维激光扫描仪测距的影响,以空间相似变换为基础,提出了自检校法的优化模型,并给出了模型解算策略。通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校和测量数据改正,结果表明:将外部观测条件影响因素纳入系统误差模型中后,可以提高地面三维激光扫描仪的数据精度,从而验证了优化模型的可行性与正确性。     

再谈测距仪加、乘常数的检验

以理论和数据再次阐明测距仪加、乘常数误差的概念和检定原理,指出了国家测距仪检定规程JJG703-2003的不足。     

光电测距仪计量校准中加、乘常数校准结果的不确定度评定

介绍光电测距仪的加常数和乘常数计量校准方法和对校准结果的不确定度进行评定的方法，给出了测距仪的加、乘常数校准结果的表示形式和20台测距仪的加、乘常数校准结果及测量扩展不确定度。     

一种基于平面特征的自检校误差模型研究及精度分析

针对基于点特征的地面三维激光扫描仪自检校方法需要建立检校场的问题,提出了一种通过拟合点云数据中平面几何特征来解算仪器系统误差参数的方法,构建并推导了该方法的误差模型公式,并通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校。实验结果表明,经过系统误差改正后对平面的拟合效果要明显优于不考虑系统误差的拟合效果,从而验证了基于平面特征的地面三维激光扫描仪自检校方法的有效性和可行性。     

Riegl VZ-1000三维激光扫描仪在重大地质灾害测绘中的应用

本文在介绍三维激光扫描仪基本工作原理的基础上,详细论述应用Riegl VZ-1000三维激光扫描仪实现重大地质灾害体地形测绘的方法及步骤,并以南水北调丹江口库区某滑坡为实例描述了三维激光扫描仪在重大地质灾害测绘中如何获取与处理激光点云数据,形成测绘产品,并结合钻孔数据对地质灾害体做了三维地质建模模拟实验,最后评价了测量精度。     

多源数据融合的三维点云特征面分割和拟合一体化方法

针对单纯利用三维激光点云信息不足的问题,提出融合多源数据对三维激光扫描仪获取的点云数据进行特征拟合的方法。根据地面点云及对应的扫描仪参数生成反射值影像;以反射值影像分割结果作为种子面,基于随机抽样一致性方法分割与拟合一体化;融合彩色影像提取的直线信息确定和验证拟合特征的边界。采用RIEGL VZ-400获取的建筑物点云数据进行了特征拟合试验,证明了该方法的有效性。     

基于RIEGL VZ-400三维激光扫描的规划验收测量可行性分析

依托广东省文艺职业技术学院综合楼验收测量工程案例,选用RIEGL VZ-400三维激光扫描仪进行扫描测量,结合传统方法测量成果,通过将处理结果与传统测量结果的角点坐标、边长数据及分层面积数据的对比分析,探索基于三维激光扫描技术的规划验收测量的可行性,得出三维激光扫描技术应用于规划验收测量成果精度可满足要求。对于部分圆弧形区域,其精度高于全站仪测量数据精度,三维激光扫描在规划验收测量的应用是完全具备可行性的。     

三维激光扫描技术在排土场方量计算中的应用

运用Riegl VZ-400三维激光扫描仪对排土场进行了扫描,并对扫描数据进行了去噪、拼接、坐标转换、格式转换的处理,将排土场的点云数据以及原始地形分别生成栅格数据,运用ArcGIS中填挖方的计算方法对排土场的方量进行了计算,得出排土场的现有方量为78.9×104m3,已经超出了其设计的65×104m3,存在安全隐患,需采用有效措施进行防范。     

Riegl VZ-400三维激光扫描仪数据的建模的研究

三维激光扫描技术是近年来发展起来的一门新技术,其在众多领域中有非常广阔的应用前景。本文介绍了三维激光扫描仪目前的应用现状,以及原理和数据后处理方法。最后通过青海玉树山体建模实例叙述了Riegl VZ-400扫描仪如何获取数据、点云数据的拼接及三维模型的建立。     

全站仪坐标测量精度评定方法探讨

全站仪坐标测量在航空航天、大型设备制造业、特种异形工程和计量检测等领域有广泛应用,其坐标测量误差是最受关注的精度指标。基于激光跟踪仪建立高精度三维检校场,以空间绝对坐标基准来检定全站仪坐标测量外符合精度。设计了碳纤维基准尺以引入长度基准,检定全站仪长度测量误差。通过建立强制对中墩和测定加常数等方法,严格控制全站仪自身系统误差。基于多站公共点定向原理,检定全站仪坐标测量内符合精度。将该方法应用于检定TDA5005、TS30和MS05A等工业全站仪坐标测量精度,取得了良好效果。     

三维激光扫描支持下的复杂异型建筑物测量

针对传统工程测量对异型建筑物测量的局限性,利用地面三维激光扫描仪对复杂异型建筑物中央电视台新址大楼进行了测量;介绍了扫描仪的主要组成和作业流程,重建了建筑物三维立体模型,通过扫描仪和全站仪对圆形特征反射靶标的测量数据比对,评估分析了扫描仪测量精度。研究结果证明了三维激光扫描技术应用于复杂异型建筑物测量的可行性。