三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

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浅谈三维激光扫描技术原理及应用

浅谈三维激光扫描技术原理及应用

浅谈三维激光扫描技术原理及应用摘要:三维激光扫描技术是—种新型的测绘技术,被称为“实景复制技术”。

本文介绍了三维激光扫描仪的系统分类、基本原理、技术特点,探讨了三维激光扫描技术的应用。

关键词:三维激光扫描技术工作原理技术特点应用1、引言近年来,随着工程测量服务领域的不断拓宽以及三维设计制造对测量精度的要求,传统的测量仪器如全站仪、断面仪等已不能满足高精度的三维坐标采集和“逆向工程”的需要。

相比这些传统的测量技术,三维激光扫描技术具有极大的技术优势,特别是在数据采集方面,具有高效、快捷、精确、简便等特点,被广泛的应用于各个领域。

2、三维激光扫描技术随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这项国际上近期发展的高新技术已经引起了广大科研人员的关注。

这种技术采用非接触式高速激光测量方式,来获取地形或复杂物体的几何图形数据和影像数据,最终通过后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理分析,转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或者建立结构复杂、不规则场景的三维可视化模型,既省时又省力,同时点云还可输出多种不同的数据格式,做为空间数据库的数据源和满足不同应用的需要。

2.1 三维激光扫描系统组成整个系统通常由以下四部分组成:1)三维激光扫描仪;2)数码相机;3)后处理软件;4)电源以及附属设备。

如图1:图1 地面激光扫描仪系统组成与坐标系2.2 三维激光扫描仪的分类三维激光扫描仪按照扫描平台可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。

三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具,按照其有效扫描距离可进行如下分类:(1)短距离激光扫描仪:其最长扫描距离不超过3m,一般最佳扫描距离为0.6~1.2m,通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测,扫描速度快且精度较高,可以多达三十万个点,精度至±0.018mm。

例如:美能达公司的VIVID 910,手持式三维数据扫描仪FastScan等,属于此类。

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用摘要:三维激光扫描技术是一种高精度、非接触式的工程测量技术,近年来在工程测量中得到了广泛的应用。

本文从土方测量、工程变形测量和地形图测绘等方面介绍了三维激光扫描技术在工程测量中的应用。

通过对这些应用的介绍,可以看出三维激光扫描技术在工程测量中的优势和实用性,能够提高工程测量的精度和效率,为工程设计、施工和监测提供可靠的数据支持。

关键字:三维激光;工程测量;点云0.引言三维激光扫描技术是一种非常先进和高精度的测量方法,近年来在工程测量领域得到了广泛应用。

它可以快速地获取复杂物体的三维几何信息和表面形态,能够实现高效、精确地获取大量数据,为工程设计、制造和维护提供了强有力的支持。

随着科技的不断发展和社会的不断进步,现代工程测量已经由传统的手工测量逐渐转向了数字化和自动化测量。

三维激光扫描技术以其高效、精确的特点,逐渐成为工程测量领域中的重要手段。

本文将探讨三维激光扫描技术在工程测量中的应用。

首先,我们将介绍三维激光扫描技术的原理和特点。

接着,我们将详细介绍三维激光扫描技术在工程测量中的应用,包括工业制造、建筑结构、文物保护等多个领域。

最后,我们将探讨三维激光扫描技术的发展前景和存在的问题,并提出未来研究方向和改进措施,以期为工程测量领域的发展提供有益的参考和借鉴。

1.三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术是一种通过激光束扫描目标物体表面来获取其三维几何信息和表面形态的技术。

其原理基于激光束的反射和测量,主要包括以下几个步骤:发射激光:使用激光器向目标物体发射激光束,激光束可以是一束或多束,其功率和频率通常根据测量要求进行调节。

接收反射光:激光束射向目标物体表面时,会被表面反射回来。

扫描系统会接收这些反射光,并记录其时间和强度。

计算距离:根据反射光的时间和速度,可以计算出激光束与物体表面之间的距离。

扫描位置:扫描系统会根据已知的位置和方向,移动激光束进行扫描。

通过多次扫描和计算,可以得到物体表面的三维点云数据。

三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用

三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用

三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用引言:随着科技的不断进步和发展,三维激光扫描技术逐渐成为了建筑测绘领域中重要的工具。

该技术利用激光束扫描建筑物表面,通过测量返回的光的时间和强度来生成三维点云数据。

本文将探讨三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用,从建筑质量控制、历史文化保护和建筑设计等多个方面进行论述。

一、建筑质量控制:在建筑质量控制方面,三维激光扫描技术能够通过精确的测量和分析,帮助建筑师、工程师和监理人员实时监测建筑结构的健康状况。

通过对建筑物表面的扫描,检测和识别各种缺陷和变形,如腐蚀、开裂和变形等。

这些数据有助于确保建筑质量,并及早发现潜在的问题,以便及时进行修复。

同时,三维激光扫描技术还可以通过生成动态的三维模型来模拟建筑结构在不同条件下的变形情况,为建筑设计和结构优化提供参考。

二、历史文化保护:保护历史文化建筑是一个重要的任务,而三维激光扫描技术在这一领域中发挥着重要作用。

传统的测绘技术往往需要对建筑进行拆解或接触测量,这样可能造成对建筑的破坏。

而三维激光扫描技术则可以非接触式地获取建筑物的准确几何形状和颜色信息,同时保持建筑物的完整性。

通过三维激光扫描技术,可以对历史文化建筑进行数字化建模,保存传统建筑的原貌,并提供详细的测量数据。

这为历史文化建筑的保护、修复和研究提供了重要的依据。

三、建筑设计:在建筑设计方面,三维激光扫描技术为建筑师提供了更加准确和详细的建筑数据。

通过对现有建筑物进行扫描,可以获取建筑物的几何信息,如形状、尺寸和位置等。

这些数据可以作为建筑师进行新建筑设计的基础,帮助他们更好地理解现有环境,优化设计方案,并减少设计中的错误。

同时,三维激光扫描技术还可以将建筑物的扫描数据与建筑信息模型(BIM)相结合,实现全面的数字化设计和施工过程。

四、建筑施工:在建筑施工阶段,三维激光扫描技术可以帮助监理人员进行建筑物的监测和质量控制。

通过对施工过程中的建筑物进行扫描,可以及时发现并纠正施工中的问题,如错误的尺寸、错位和误差等。

测绘技术三维扫描测绘技术及其应用前景

测绘技术三维扫描测绘技术及其应用前景

测绘技术三维扫描测绘技术及其应用前景随着科技的不断发展,测绘技术也在不断创新与进步。

其中,三维扫描测绘技术作为一种具有广泛应用前景的技术突破,正在各个领域展现出巨大的潜力。

本文将探讨三维扫描测绘技术的原理、应用领域以及未来发展前景。

一、三维扫描测绘技术的原理三维扫描测绘技术是一种将实物物体进行准确测量、重建和展示的技术。

其原理主要基于激光或光学投影,在物体表面扫描一系列点以获取精确的几何和外观信息。

通过这些点的坐标和颜色信息,可以生成三维模型以及高精度的测量数据。

三维扫描测绘技术的核心设备是三维扫描仪。

根据使用的原理不同,可以分为激光扫描仪、光学扫描仪和结构光扫描仪等多种类型。

其中,激光扫描仪是最常用的一种,其利用激光束对物体进行扫描,并通过接收反射回来的光信号来测量物体的形状和位置。

光学扫描仪则使用相机对物体进行拍摄,再通过图像处理算法生成三维模型。

结构光扫描仪则是利用投影仪投射特殊光纹到物体上,通过相机记录光纹的形变来获取物体的三维形状。

二、三维扫描测绘技术的应用领域由于三维扫描测绘技术具有高效、精确和全面的优势,因此在各个领域得到了广泛应用。

1. 建筑与文化遗产保护领域三维扫描测绘技术在建筑和文化遗产保护领域发挥着重要作用。

通过对建筑物和文物进行三维扫描,可以获取其立体数据,为建筑设计、维护和保护工作提供依据。

同时,还可以对古建筑、遗址和文物进行数字化保存,方便后续的研究和展示。

2. 工业制造领域在工业制造领域,三维扫描测绘技术可用于产品设计、质量控制和工艺分析等方面。

通过对零部件进行扫描,可以及时检测出零件的尺寸和形状偏差,并与设计模型进行比对,以确保产品的质量和准确性。

此外,三维扫描测绘技术还可以用于快速原型制作、反求设计和逆向工程等领域。

3. 资源勘探与地质研究领域在资源勘探和地质研究领域,三维扫描测绘技术可以用于地形测量、矿山勘测和地质灾害预警等方面。

通过获取地质形貌的三维数据,可以准确地掌握地质构造和地质灾害的信息,为资源开发和地质灾害预防提供科学依据。

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量技术,在工程测量中得到了广泛的应用。

它利用激光测距仪和高分辨率数码相机对现场实体进行三维测量和数据采集,能够快速准确地获取物体表面的三维坐标和颜色信息,可广泛应用于土木、建筑、工业、地质等领域。

一、地形测绘和制图:地面三维激光扫描技术在地形测绘和制图领域中应用广泛,可实现地形模型的高精度测量和绘制,包括地形高程、坡度、地形起伏等信息,并可通过三维可视化实现对地形的动态展示。

二、建筑物测绘:地面三维激光扫描技术可用于建筑物的三维测量和建模,不仅能够实现建筑物的尺寸、形状、体积等的测量,还能获取建筑物内部空间结构和构造的精确信息,可用于建筑物的改造、维修和监测。

三、工业测量:地面三维激光扫描技术也广泛应用于工业领域中,可实现工厂和工作设施的三维建模和测量,包括设备的位置、大小、形状等信息,可用于设备调整、安装和维护。

四、地质勘探:地面三维激光扫描技术还可应用于地质勘探领域,例如在山体地质灾害预警中,通过对山体三维模型的建立和监测,可实现对地质灾害的预测和预警。

总之,地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用范围广泛,具有高效率、高精度、非接触式等优点,能够大大提高测量效率和精度,为工程建设提供有力支撑。

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例近年来,随着科技的快速发展和创新,三维激光扫描技术逐渐成为测绘领域中不可或缺的工具之一。

该技术通过激光器发射激光束,利用传感器接收返回的激光信号,实现对目标物体的高精度、高效率的三维记录和建模。

三维激光扫描技术的广泛应用,使得现代测绘工作不再依赖传统的人工测量方法,大大提高了工作效率和测绘精度。

接下来,我们将通过几个实际案例来探讨三维激光扫描技术在测绘中的应用。

首先,三维激光扫描技术在城市规划与建筑设计领域中发挥着重要作用。

传统的城市规划和建筑设计几乎都需要用到精确的测量数据,以便进行绘图和模型设计。

然而,传统的人工测量方法往往效率低下且存在一定的误差。

而借助于三维激光扫描技术,可以快速获取城市地貌、建筑物的尺寸和形状等相关数据,不仅节省了时间和人力成本,还能保证测绘结果的准确性。

比如,某市政府计划进行市中心区域的更新改造,利用三维激光扫描仪对该区域进行了全面扫描,获取了大量的建筑物和地面特征的三维点云数据。

在此基础上,设计师可以直接在计算机上对这些数据进行建筑模型的设计和规划,从而大大提高了设计效率和精度。

其次,三维激光扫描技术在文化遗产保护和修复方面也发挥着重要作用。

许多文化遗产建筑都有着复杂的结构和精细的雕刻工艺,一旦发生损毁,常常需要耗费大量的时间和人力进行修复。

而三维激光扫描技术可以快速获取文化遗产建筑的精确信息,为后续的修复工作提供必要的数据支持。

例如,某国家的国宝级文化遗产建筑因年久失修而出现裂缝和变形,传统的测量方法难以准确捕捉到这些细微的状况。

通过三维激光扫描技术,可以全面、精确地记录建筑物的形态和变形,为修复工作提供了重要的依据。

修复人员可以通过对扫描数据的分析和比对,制定相应的修复方案,最大程度地保护和修复文化遗产。

此外,三维激光扫描技术在地质勘探和地质灾害预警方面也有广泛的应用。

地质勘探是石油、煤炭等资源开发的基础工作,传统的地质勘探往往需要大量的人力和物力,而且存在一定的安全隐患。

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用随着经济和信息技术的快速发展,在当前工程测绘技术的有效应用落实中,随着科学技术的不断创新发展,其表现出来的作用价值和优势也越来越突出,为了更好提升工程测绘水平,合理运用三维激光扫描工程测绘技术是比较重要的一个方面,也应该在未来工程行业发展中引起高度重视。

结合三维激光扫描工程测绘技术的有效落实运用,合理应用GPS技术是比较有效的一个手段,其应该实现两者间较为理想的配合,最终提升整个工程测绘水平,为工程行业发展做出较大贡献。

标签:三维激光扫描;道路地形测绘;应用引言三維激光扫描技术,实现了深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描的操作,同时直接实现了建筑物和构筑物三维数据完整的采集,进而快速重构出实体目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。

三维激光扫描技术作为正向建模的对称应用,获取的数据可以直接与地理空间信息库连接,作为高精度地理信息系统(GIS)数据源。

当前这一技术主要用于工程测量、地形测量、虚拟现实和模拟可视化、矿区土方开挖断面和体积测量、变形测量、施工量测、历史古迹的调查与恢复,以及特殊动画效果的测量等。

1、三维激光扫描系统的构成与技术地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪,数码相机,扫描仪旋转平台,软件控制平台,数据处理平台及电源和其他附件设备共同构成,是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。

三维激光扫描仪的发射器通过二极管发射出激光脉冲信号,经过旋转棱镜射向目标,然后通过探测器,接收反射回来的激光脉冲信号,并由记录器记录,最后转换成能够直接识别处理的数据信息。

三维激光扫描仪对实体进行扫描时,获取了不同对象对激光的光射时间差,从而测出激光与物体之间的距离,用编码器来测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度,最终获取被测对象表面每个采样点空间立体坐标,得到被测对象的离散点集合。

这些称之为“距离影像”或“点云”。

所获取的由点云组成的影像与通常的扫描的栅格影像最大的区别就是具有可量测性。

三维激光扫描系统在测绘技术中的应用前景

三维激光扫描系统在测绘技术中的应用前景

0.引言自上世纪六十年代第一台激光测距仪研制成功,三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期激光应用研究的又一项重大突破,它通过高速激光扫描测量,大面积、高分辨率获取被测对象表面的三维坐标数据,可以快速、大量的采集空间点位信息,为快速获取空间物体的三维数据信息提供了一种全新的技术手段。

根据权威专家预测,该项技术是即GPS技术后的又一项测绘技术新突破,其应用推广将会引起测绘技术的又一次革命。

1.三维激光扫描技术工作原理扫描仪的发射器通过激光二极管发射近似红外波长的安全激光束,对所测对象进行立体面状扫描,借助设备获取不同对象对激光的反射时间差,从而测出激光与物体之间的距离,最后用编码器来测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度,获取被测对象表面每个采样点空间立体坐标,得到被测对象的采样点(离散点)集合,称之为“距离影像”或“点云”。

所获取的由点云组成的影像与通常的扫描的栅格影像最大的区别就是具有矢量化的特性,点云之间具有可量测性。

2.设备分类按照空间位置分类,三维激光扫描设备可分为:1:机载类;2:地面类。

地面扫描设备按照扫描方式的区别细分为地面、车载和船载;以OPTECH公司的三维激光扫描仪为例,地面类按照其功能分为ILRIS—36D、ILRIS—3DER、ILRIS—3DMC、ILRIS—3DVP四种型号。

ILRIS—36D配备有一个马达驱动可旋转和仰俯机座,提供3600的视场,可无缝扫描大面积的区域;ILRIS—3DER距离增强型,使可视能力增加40%;ILRIS—3DMC适合于车载和船载进行移动扫描;ILRIS—3DVP是基本型。

3.设备性能参数以徕卡HDS6000、TrimbleGX3D、ILRIS-3D三种扫描仪为例进行性能参数比较:①徕卡HDS6000扫描仪:扫描距离79m,速度500000/秒,单点测量精度3mm,距离精度0.1mm,标靶获取精度2mm,角度25”。

②TrimbleGX3D扫描仪:扫描距离200m,加长350m,速度5000/秒,单点测量精度12mm@100m,距离精度7mm@100m,标靶获取精度小于1mm,角度(水平角12”;垂直角14”)。

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三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用
徐晓雄刘松林李白
随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现,人们对空间三维信息的需求更加迫切。

基于测距测角的传统工程测量方法,在理论、设备和应用等诸多方面都已相当成熟,新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量,GPS可以全天候、一天24小时精确定位全球任何位置的三维坐标,但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。

随着传感器、电子、光学、计算机等技术的发展,基于计算机视觉理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流,但它在由三维世界转换为二维影像的过程中,不可避免地会丧失部分几何信息,所以从二维影像出发理解三维客观世界,存在自身的局限性。

因此,上述获取空间三维信息的手段难以满足应用的需求,如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。

三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段,为信息数字化发展提供了必要的生存条件。

20世纪90年代,随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降,它在测绘领域成为研究的热点,应用领域不断扩展,逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。

使用国产地面激光扫描仪扫描的输电线三维模型
三维激光扫描测量技术的特点
三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,能够对任意物体进行扫描,且没有白天和黑夜的限制,快速将现实世界的信息转换成可以处理的数据。

它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,可以极大地降低成本,节约时间,而且使用方便,其输出格式可直接与CAD、三维动画等工具软件接口。

目前,生产三维激光扫描仪的公司有很多,它们各自的产品在测距精度、测距范围、数据采样率、最小点间距、模型化点定位精度、激光点大小、扫描视场、激光等级、激光波长等指标会有所不同,可根据不同的情况如成本、模型的精度要求等因素进行综合考虑之后,选用不同的三维激光扫描仪产品。

机载激光雷达生成的三维地表模型
三维激光扫描技术发展
激光雷达(Light Detection and Ranging,简称LIDAR)是利用激光测距原理确定目标空间位置的新型测量仪器,通过逐点测定激光器发射信号与目标反射信号的相位(时间)差来获取激光器到目标的直线距离,再根据发射激光信号的方向和激光器的空间位置来获得目标点的空间位置。

通过激光器对物体表面的密集扫描,可获得物体的三维表面模型。

三维激光扫描测绘技术的测量内容是高精度测量目标的整体三维结构及空间三维特性,并为所有基于三维模型的技术应用而服务;传统三维测量技术的测量内容是高精度测量目标的某一个或多个离散定位点的三维坐标数据及该点三维特性。

前者可以重建目标模型及分析结构特性,并且进行全面的后处理测绘及测绘目标结构的复杂几何内容。

如:几何尺寸、长度、距离、体积、面积、重心、结构形变,结构位移及变化关系、复制、分析各种结构特性等;而后者仅能测量定位点数据并且测绘不同定位点间的简单几何尺寸,如:长度、距离、点位形变、点位移等。

按照空间位置分类,三维激光扫描设备可分为:机载类和地面类。

1.机载扫描激光雷达
机载激光雷达简称LIDAR是指在飞机上搭载激光雷达、数字相机和定位定姿装置,以获
取具有影像真实感的高精度数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)的新型测绘装备。

LIDAR系统通过扫描装置,沿航线采集地面点三维数据,通过特定方程解算处理成适当的影像值,生成LIDAR数据影像和地面高程模型DEM。

系统可自动调节航带宽度,使其与航摄宽度精确匹配。

在不同的实地条件下,平面精度可以达到0.15 至1米,高程精度可达到10厘米,间隔可达到2-12米。

LIDAR是为综合航摄影像和空中数据定位而设计的,其独特性在于能快速为数字制图和GIS应用提供精确的地面模型数据。

由于激光脉冲不易受阴影和太阳角度影响,从而大大提高了数据采集的质量。

其高程数据精度不受航高限制,比常规摄影测量更具优越性。

LIDAR应用多光束返回采集高程,数据密度可达到常规摄影测量的三倍,可提供理想的数字高程模型DEM,大大提高了正射影像纠正精度。

LIDAR数据经过处理,可以直接与其它类型要素或影像数据合并,生产内容更为丰富的各类专题地图。

机载激光雷达系统与数字航摄仪、机载GPS及惯性导航系统(INS)相结合,使用大容量高速计算机,经过专用软件处理,可在空中完成地面高程模型DEM及数字正射影像图DOM的大规模生产,将大大提高航测成图的作业生产效率,减少生产环节,缩短生产周期,提高成图精度,提供更为丰富的地理信息。

2.地面激光扫描雷达(激光扫描仪)
地面激光扫描雷达也称激光扫描仪,地面激光扫描雷达按照平台分为地面、车载、船载和手持等类型。

地面激光雷达(Ground一Based Light Detection and Ranging, Ground-B ased LIDAR)小型便捷、精确高效、安全稳定、可操作性强,能在几分钟内对所感兴趣的区域建立详尽准确的三维立体影像,能提供准确的定量分析,可广泛应用于各相关领域,如快速建立局部城市三维模型、古建筑测量与文物保护、逆向工程应用、复杂建筑物施工、地质研究、建筑物形变监测等领域。

地面三维激光扫描是在地面利用激光扫描装置自动、系统、快速(准实时) 获取对象表面的三维坐标的测量技术。

它是一种高精度的测量手段,中、长距离的地面激光扫描仪的单点定位精度在±2 毫米至±25 毫米之间。

激光扫描与传统的单点测量(如全站仪、GPS 测量) 不同,可以获取被扫对象表面成千上万个点的三维坐标,而且可以获取对象表面的深度影像信息。

目前有瑞士Leica,美国的Trimble等公司有商用产品,
每台在150万元左右,作用距离大多在100米以内。

国内已经有很成功的地面激光扫描仪,当前最大测距为200米,成本是进口的一半,换装大功率激光器后可以增大测量距离,根据需要可以达到1000米以上。

三维激光扫描技术的数据处理
利用三维激光扫描仪获取的点云数据构建实体三维几何模型时,不同的应用对象、不同点云数据的特性,三维激光扫描数据处理的过程和方法也不尽相同。

概括地讲,整个数据处理过程包括数据采集、数据预处理、几何模型重建和模型可视化。

数据采集是模型重建的前提,数据预处理为模型重建提供可靠精选的点云数据,降低模型重建的复杂度,提高模型重构的精确度和速度。

数据预处理阶段涉及的内容有点云数据的滤波、点云数据的平滑、点云数据的缩减、点云数据的分割、不同站点扫描数据的配准及融合等;模型重建阶段涉及的内容有三维模型的重建、模型重建后的平滑、残缺数据的处理、模型简化和纹理映射等。

实际应用中,应根据三维激光扫描数据的特点及建模需求,选用相应的数据处理策略和方法。

三维激光扫描技术的应用探讨
随着三维激光扫描测量技术、三维建模的研究以及计算机硬件环境的不断发展,其应用领域日益广泛,如制造业、文物保护、逆向工程、电脑游戏业、电影特技等,逐步从科学研究发展到进入了人们日常生活的领域。

三维激光扫描技术的介入促进了应用领域的发展,同时应用领域的大量需求成为其研究的动力,三维激光扫描测量技术在测绘领域有广泛的应用。

激光扫描技术与惯性导航系统(INS)、全球定位系统(GPS)、电荷耦合(CCD)等技术相结合,在大范围数字高程模型的高精度实时获取、城市三维模型重建、局部区域的地理信息获取等方面表现出强大的优势,成为摄影测量与遥感技术的一个重要补充。

同时在工程、环境检测和城市建设等方面均有成功的应用实例,如断面三维测绘、绘制大比例尺地形图、灾害评估、建立3D城市模型、复杂建筑物施工、大型建筑的变形监测等。

下面简要介绍一下主要应用:
①立体模型的建立:此项功能是三维激光扫描技术的强项,主要用于物体立体模型的建立(房屋、桥梁、城堡、厂区设备等)、考古与文物保护、工业设备计测、三维数字地面模型建立、三维城市漫游建立,满足未来3D数据采集等方面。

②借助机载和船载激光扫描设备可以完成水地和地面地形测量。

③滑坡监测和确定滑坡区域:通过比较两次或多次扫描数据,从而进行分析和确定滑坡区域和对滑坡区域检测,达到减灾防灾和对灾害造成范围的确定。

④逆向工程中的应用,是针对一现有工件样品或模型,利用手持三维激光扫描仪准确快速地将轮廓坐标测得,并加以建构曲面,编辑、修改后传输到CAD模型系统,再由工路径送至加工机,制作所需模具或送到快速成型机将样品模型制作出来。

结束语
三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一,特别对于测绘领域来说,伴随三维激光技术的不断完善与发展,以及三维控制信息需求的增加,三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合,作为一种新的空间数据采集手段,三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间,成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段。

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