機(jī)載三維激光掃描點(diǎn)云非地面點(diǎn)剔除算法

通過建立高精度控制網(wǎng)作為室外檢校場(chǎng),借助標(biāo)靶對(duì)leicascanstation2型三維激光掃描儀進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,并對(duì)達(dá)到的點(diǎn)位精度進(jìn)行分析與評(píng)定,得出該儀器掃描距離為40m、80m時(shí),點(diǎn)位精度分別為±4.7mm和±6.3mm。研究結(jié)果可為三維激光掃描技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

機(jī)載三維激光掃描系統(tǒng)集激光、全球定位系統(tǒng)(gps)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(imu)等多種尖端技術(shù)于一身,是一項(xiàng)先進(jìn)的三維航空遙感技術(shù)。該系統(tǒng)主要包括空中測(cè)量平臺(tái)、激光系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(gps)和慣導(dǎo)系統(tǒng)(ins)、小幅面數(shù)碼相機(jī)(dss)等其他附件及一系列數(shù)據(jù)處理軟件。機(jī)載激光掃描測(cè)量技術(shù)將給輸電線路設(shè)計(jì)平臺(tái)帶來一場(chǎng)變革,使輸電線路真正走向三維設(shè)計(jì),從而使超高壓、特高壓工程的整個(gè)勘測(cè)設(shè)計(jì)流程發(fā)生根本性變化。

文章根據(jù)機(jī)載三維激光掃描與攝影測(cè)量技術(shù)在工程中的應(yīng)用情況,結(jié)合送電線路工程的特點(diǎn),就其應(yīng)用原理、方法和特點(diǎn)進(jìn)行了探討,通過具體實(shí)例總結(jié)了工作流程和模式,表明該技術(shù)在線路勘測(cè)設(shè)計(jì)中所具有的優(yōu)勢(shì)與潛力,展望了lidar技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)要介紹了三維激光掃描系統(tǒng)的研究背景和分類,著重闡述了三維激光掃描系統(tǒng)在逆向工程、歷史古建筑的保護(hù)、變形監(jiān)測(cè)、減災(zāi)等方面的應(yīng)用,指出三維激光掃描的普及應(yīng)用將給測(cè)繪學(xué)科帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

扎實(shí)做好工程施工測(cè)量技術(shù)作業(yè)過程中的精確度控制工作,是保障和提升我國工程施工作業(yè)活動(dòng)綜合技術(shù)水平的基本條件,本文圍繞三維激光掃描在工程測(cè)量中的應(yīng)用選取三個(gè)具體方面展開了簡(jiǎn)要的分析論述.

針對(duì)如何將多站分塊掃描的點(diǎn)云無縫地拼接為一個(gè)整體以完整地表達(dá)掃描對(duì)象幾何形態(tài)的問題,基于測(cè)量平差理論,提出了一種簡(jiǎn)單易行的多站掃描數(shù)據(jù)無縫拼接方法.首先根據(jù)與相鄰前一掃描站相重疊的掃描區(qū)域內(nèi)的同名標(biāo)志點(diǎn)按附有限制條件的間接平差模型求取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù),再對(duì)序列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)按閉合條件進(jìn)行加權(quán)誤差分配,得到各站掃描點(diǎn)云的最終坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型,并依此坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型對(duì)各站掃描點(diǎn)云進(jìn)行坐標(biāo)變換,將它們統(tǒng)一到項(xiàng)目坐標(biāo)系下,最終得到多站掃描點(diǎn)云的無縫拼接結(jié)果.對(duì)多站掃描的建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行整體拼接實(shí)驗(yàn),證明了本方法的可行性和有效性.

隨著全球化進(jìn)程的不斷推進(jìn),我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高,在工程的測(cè)繪技術(shù)當(dāng)中也取得了巨大的進(jìn)步,地面三維激光掃描技術(shù)就是其中較為出色的應(yīng)用。對(duì)比傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方式,地面三維激光掃描技術(shù)有著高科技、易操作、精度高等特點(diǎn),配合可視化技術(shù)的深入應(yīng)用,地面三維激光掃描技術(shù)不僅在工程方面,在其他行業(yè)中也得到了大量的應(yīng)用和快速的發(fā)展。

21世紀(jì)是科技發(fā)展騰飛的時(shí)代，而三維激光掃描技術(shù)是繼gps之后發(fā)展起來的一門新興的測(cè)繪科學(xué)技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域的又一次技術(shù)革命，它能夠高精度的快速獲取掃描數(shù)據(jù)，并能夠完整的對(duì)掃描物體進(jìn)行建模，又被稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”。地形測(cè)繪是在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按一定的比例，把這些黃實(shí)的地形結(jié)構(gòu)繪制到圖紙上，供建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、交通等工程使用。三維激光掃描技術(shù)作為一個(gè)全新的測(cè)量技術(shù)，將會(huì)應(yīng)用到地形測(cè)量一體化中，探索其在該領(lǐng)域中的應(yīng)用方法與理論，將具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

文中主要介紹了地面三維激光掃描技術(shù)的原理與技術(shù)流程,以敦煌莫高涅槃窟為例:闡述了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理以及對(duì)文物的高保真數(shù)字三維模型的構(gòu)建方法,旨在利用地面三維激光掃描技術(shù),探索新技術(shù)在文物測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用。

地面三維激光技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用使得地質(zhì)調(diào)查具有高效率、高精度和高效益的優(yōu)勢(shì)。在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行介紹的同時(shí),結(jié)合工程實(shí)例,論述了地面三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查過程中對(duì)掃描信息的解譯過程及巖體結(jié)構(gòu)面參數(shù)測(cè)量的原理與方法,證明了該技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的實(shí)用性和有效性。由此可以看出該項(xiàng)技術(shù)在地質(zhì)工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景和價(jià)值。

隨著城市的快速發(fā)展,對(duì)舊城進(jìn)行改造已成為美化舊城區(qū)、提升舊城區(qū)人民生活質(zhì)量的有效手段.本文將探討三維激光掃描技術(shù)在舊城改造中的應(yīng)用,采用autocad軟件進(jìn)行建筑物外立面的繪制并采用山維eps軟件編寫腳本程序計(jì)算需要進(jìn)行改造的部分的面積.

隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，數(shù)字測(cè)圖的方式也在不斷地更新?lián)Q代，其中最具有代表性的就是三維激光掃描儀與全球定位系統(tǒng)（gps）的完美結(jié)合，不僅取代了傳統(tǒng)測(cè)繪方法的測(cè)時(shí)較長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，而且還能高效快捷的獲取數(shù)據(jù)，具有容并性、靈活性、智能性等強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。從各個(gè)方面介紹了三維激光掃描儀系統(tǒng)，包括測(cè)量原理、應(yīng)用現(xiàn)狀以及其在地形測(cè)量中的應(yīng)用過程，并且與傳統(tǒng)的測(cè)量方式進(jìn)行了比較，綜合結(jié)果表明，三維激光掃描儀能夠完美的取而代之，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保了測(cè)量作業(yè)能夠高質(zhì)量的完成。

在公路、鐵路等工程設(shè)計(jì)期間經(jīng)常需要測(cè)量在中線一定范圍內(nèi)的陡崖孤峰的斷面線，傳統(tǒng)的測(cè)量手段大多屬于接觸式測(cè)量，測(cè)量過程難以實(shí)施。三維激光掃描技術(shù)的快速發(fā)展為這一測(cè)量難題提供了新的思路。本文采用reigl三維激光掃描儀對(duì)陡崖進(jìn)行掃描，然后經(jīng)過后期數(shù)據(jù)處理獲取了陡崖的斷面。實(shí)驗(yàn)證明三維激光掃描技術(shù)在測(cè)量陡崖斷面具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

掃描系統(tǒng)的發(fā)展起始于1960年代左右，早期的掃描儀主要應(yīng)用于隧道、井、以及橋梁的對(duì)齊操作、變形測(cè)量、以及工程測(cè)量。隨著大量的研究開發(fā)以及計(jì)算機(jī)設(shè)備的發(fā)展，直至1990年代中期才廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量。三維激光掃描技術(shù)能獲取目標(biāo)的空間信息，具有大面積、高自動(dòng)化、高速率、高精度的測(cè)量的特點(diǎn)，采集過程安全簡(jiǎn)單、節(jié)省人力并且具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)理能力，幾乎可以提供任何位置、任何細(xì)節(jié)的信息，作業(yè)成果完全能滿足高寒地區(qū)地形測(cè)量。

本文在研究中以三維激光掃描技術(shù)為核心，分析三維激光掃描技術(shù)的原理，提出三維激光掃描技術(shù)在地形測(cè)繪成圖中的運(yùn)用，列舉工程實(shí)例，發(fā)揮出三維激光掃描技術(shù)的作用，提高地形測(cè)繪水平，以供參考。

三維激光掃描技術(shù)是近年發(fā)展的一項(xiàng)非常先進(jìn)的高新技術(shù),作為一種新型的測(cè)量技術(shù),它可以快速掃描被測(cè)物體,獲得高精度的點(diǎn)云掃描數(shù)據(jù)。當(dāng)然,三維激光掃描技術(shù)在地形的測(cè)量中也存在一些缺陷,例如測(cè)量中數(shù)據(jù)被毀壞,存在掃描盲區(qū)等,一旦這些問題在測(cè)量中出現(xiàn)那么就會(huì)對(duì)下面的工作產(chǎn)生影響。基于此,本文就三維激光掃描技術(shù)的理論和三維激光掃描技術(shù)在地形地質(zhì)的測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹和分析,希望可以通過這篇文章為讀者提供一些略有成效的意見。

將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于地形測(cè)繪成圖是一種新的嘗試,它具有快速、細(xì)致和高精度的特點(diǎn),可減輕測(cè)繪人員的作業(yè)強(qiáng)度,減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)繪的效率。介紹了三維激光掃描系統(tǒng)的組成和工作原理,以及點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理過程和方法;探討了三維激光掃描技術(shù)在現(xiàn)代工程測(cè)量應(yīng)用中的技術(shù)特性,并結(jié)合工程實(shí)例介紹了實(shí)現(xiàn)過程和效果。實(shí)踐結(jié)果表明,利用激光三維掃描技術(shù)獲取的空間點(diǎn)云數(shù)據(jù),可以快速地生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)字地形圖。

簡(jiǎn)要介紹了三維激光掃描技術(shù),闡述了地面三維激光掃描儀工作原理,根據(jù)點(diǎn)云配準(zhǔn)的概念,通過研讀前人研究成果,歸納總結(jié)了目前的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)研究狀況,指出了當(dāng)前點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)研究現(xiàn)狀中存在的問題,并提出了進(jìn)一步研究的方向.

三維激光掃描技術(shù)正處于快速發(fā)展階段,是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù).本文主要以建模為目的,點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進(jìn)行點(diǎn)云重建技術(shù)研究.簡(jiǎn)要分析了點(diǎn)云數(shù)據(jù)及建模過程誤差來源,并且提出了一種可以減小誤差的建模方法.

三維激光掃描技術(shù)突破了傳統(tǒng)的逐點(diǎn)單獨(dú)測(cè)量,實(shí)現(xiàn)了面域掃描數(shù)據(jù)采集。通過高速激光掃描測(cè)量,可快速獲取被測(cè)對(duì)象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù),具有采集速度快、獲取數(shù)據(jù)豐富等特點(diǎn),且測(cè)量距離長(zhǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,不受大地水準(zhǔn)面的精度制約。本文將三維激光掃描技術(shù)結(jié)合rtk技術(shù),在測(cè)定掃描儀定位點(diǎn)和后視標(biāo)靶定向點(diǎn)后,獲得全景范圍內(nèi)連續(xù)的三維坐標(biāo),然后在視野范圍外再設(shè)站掃描,使整個(gè)測(cè)區(qū)無漏洞,最終實(shí)現(xiàn)了地圖生產(chǎn)。

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、科技不斷提高的同時(shí),測(cè)繪技術(shù)也發(fā)生了巨大的變化。特別是三維激光掃描技術(shù)的廣泛應(yīng)用,以其精準(zhǔn)度高、掃描范圍大和掃描迅速的優(yōu)勢(shì),極大的縮減了測(cè)繪工作人員的日常工作強(qiáng)度,也在一定程度上減少了工作時(shí)間,使我國測(cè)繪工作效率得到了有效的提升。這項(xiàng)技術(shù)具有非常顯著的優(yōu)勢(shì),因?yàn)閽呙栊史浅８?操作起來也比較靈活,改變了傳統(tǒng)的測(cè)量方法。本文就三維激光掃描技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)的探究。

三維激光掃描技術(shù)具有使用方便、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域測(cè)繪工作中,尤其在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用大大減弱外業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高外業(yè)工作效率.本文對(duì)三維激光掃描技術(shù)原理進(jìn)行分析,以3d激光掃描儀為例探討其在地籍測(cè)繪中的具體應(yīng)用,為其在地籍測(cè)繪中更好的應(yīng)用提供參考.