三维激光扫描技术在建筑物三维建模可视化中的应用探究

随着城市化进程不断深入,旧城改造成为城市发展中急需解决的问题,而精准核算建筑立面工作量是保证工程项目顺利进行的基础。在老旧城区进行现代化改造过程中,由于老旧建筑物大多年代久远,原始设计资料缺乏且难以搜集,不少建筑物经过多次改建,现状与设计图纸已无法匹配。这些情况下需要实地进行建筑外立面测绘,获得其现状立面图。传统全站仪测量外立面方法作业效率较低,测量中经常受到各种外在因素影响,严重影响到工程进度。而三维激光扫描技术能妥善解决上述问题,以点云数据为基础,构建建筑高精度三维模型,从而全面提高建筑物测量效率。基于此,该文以阐述三维建模技术概述为基础,分析点云建模中存在的问题,结合实际案例,采集相关数据资源,通过扫描获取的高精度、全面的三维激光点云数据,建立健全的三维模型,生成完整建筑物模型,绘制建筑群立面图纸,以便存档及为后期改造提供数据基础。

黄土高原半干旱区淤地坝安全监测方法

[目的]监测黄土高原半干旱区淤地坝在汛期后形变程度,及时准确发现淤地坝的异常情况,为黄土高原半干旱区淤地坝安全监测提供更加科学可靠的技术方法。[方法]通过三维激光扫描仪对两座淤地坝进行扫描,由此得到高密度、高精度、连续完整的3D点云数据,然后将点云数据导入HD Scene软件进行点云预处理,最后通过Cloud Compare以及Geomagic Control软件进行建模对比分析。[结果]两期点云模型对比可以看出,东沟淤地坝模型大量点云的偏移量在0.05 cm以下,少量点云达到了最大偏移值0.2 cm。西沟淤地坝模型大量点云的偏移量在0.1 cm以下,极少量点云达到了最大偏移值0.4 cm。汛期降水量占全年的77.34%,汛期后两座淤地坝均会产生较小的坝体沉降和水平位移,但西沟淤地坝的形变受水压分量影响更为明显。[结论]将三维激光扫描技术应用于黄土高原半干旱区淤地坝安全监测,可以快速精准掌握淤地坝汛期后是否发生形变以及形变程度,使得淤地坝安全监测工作更加精准可靠。

城市污水混凝土构筑物防水防腐涂层服役状况评估技术研究

针对某城市污水厂混凝土防水防腐涂层的服役状况,进行了快速评估项的可行性分析,确定了污水环境下混凝土防水防腐涂层现场快速评估项为涂层的外观、厚度、附着力、红外热成像检测以及红外光谱分析。基于此,构建了城市污水混凝土构筑物防水防腐涂层服役状况现场快速评估技术体系,并以上海某污水处理厂的生物反应池为例进行了示例评估。结果显示,该池体的混凝土防水防腐涂层综合评估等级为Du级,处于失效状态,急需采取修复措施。

三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用

三维激光扫描技术是测绘技术不断发展创新衍生的产物,其凭借高精度、高效率等优势在建筑物立面测绘中得到应用广泛。针对三维激光扫描技术在建筑立面测绘中的应用进行深入探讨。概括了该技术在不同背景下的应用,并介绍了其优势与作用,同时,结合案例,进一步揭示其技术特点,以此提高测绘质量与水平,为相关从业人员提供可靠参考。

基于智能勘查检测技术的外墙渗漏诊治修复系统及应用

探讨了城市更新过程中建筑外墙渗漏问题的智能解决策略,强调了人工智能与现代检测技术的结合运用。采用无人机、红外热成像、三维激光扫描等先进技术对建筑外墙进行高效、精确检测,并结合大数据分析构建三维模型,实现实时精准定位渗漏点。智能诊断系统进一步基于数据分析生成科学的修复方案,借助5G技术实现远程操控和实时反馈,有效提升建筑渗漏诊治修复的效率和质量。

三维激光扫描技术在采动区房屋变形监测中的应用

基于三维激光扫描技术,提出应用房屋特征点提取采动区房屋移动变形的方法,并通过误差分析理论,评价三维激光扫描直接获取数据与间接计算数据的精度,结果显示其精度能满足房屋移动变形监测要求。应用三维激光扫描数据,分析采动区房屋移动变形规律,对村庄房屋下开采的安全开采具有指导意义。

基于移动式三维激光扫描系统在隧道变形监测中的应用

针对传统监测方法无法满足运营地铁隧道结构快速全面安全监测作业要求,采用移动式三维激光扫描系统,快速获取隧道结构高精度、高密度三维点云数据,通过控制标靶拟合、点云滤波等,剔除点云噪声影响;以隧道结构点云数据为基础,拟合不同里程隧道结构横断面,与初期隧道断面点云叠加,实现运营地铁隧道结构变形监测可视化成果的快速准确获取;采用全站仪精密导线测量方法对控制标靶三维坐标进行复核,与扫描测量成果进行对比分析。结果表明:控制点点位中误差为±0.0023 m,全站仪隧道结构断面水平直径测量与扫描点云拟合数据最大较差为3 mm,精度较高,进一步验证了移动式三维激光扫描系统在隧道结构变形监测中的可靠性,为运营地铁隧道结构的全方位高效变形监测提供了新的解决方案。

三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度分析

随着现代建筑物的快速发展,传统的测绘方法已经无法满足高精度、高效率的要求。而三维激光扫描技术以其快速、精确的特点,逐渐成为建筑物立面测绘中的重要工具。因此,本文研究了三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用及其在测绘中的精度问题。首先,分析了建筑物立面测绘中的主要问题,并针对这些问题提出了三维激光扫描技术的解决方案。接着,对三维激光扫描技术的原理进行了研究。同时,对激光扫描仪的选择和参数设置进行了讨论,以确保测量精度和效率。然后,通过实际测量和数据处理,对三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的精度进行了分析。通过与传统测量方法的对比实验,验证了激光扫描技术的高精度和高效率。

地面激光扫描点云数据预处理综述

地面激光扫描点云数据预处理是激光扫描测量数据内业处理的重要研究内容。本文首先总结了激光点云数据的特点、激光点云数据预处理的关键技术及相应的研究意义。然后总结了海量激光点云的主要存储方式及几种常用的数据组织结构;从拼接精度出发将现有多站点云拼接方法归结为粗拼接法和基于ICP的精拼接法;根据简化压缩算法的特征保持能力将其归为可保持特征的简化法和不能保证特征的简化法两类;确定了去噪和光顺分别研究的噪声类型,总结和分析了当前一些去噪和光顺算法的研究现状。最后对地面激光扫描点云数据预处理作了整体性总结与展望。

高速公路勘测中车载激光点云高精度校正可行性分析

目前车载移动测量系统在公路勘测方面的用途日益显著。本文阐述了车载激光点云数据的获取原理,对车载移动测量系统的误差进行了估计,并分析了一定时间和距离内误差传播的规律,论证了利用靶标控制点对车载激光点云数据进行高精度校正的可行性,最后通过高速公路改扩建项目实例对可行性进行了验证。

激光扫描数据三维坐标转换的精度分析

激光扫描技术的应用领域越来越广泛。作为一种采集数据的手段 ,激光扫描技术已逐步应用到测量工作中来。本文介绍了激光扫描技术的基本原理和激光扫描数据中的坐标基准 ,并将激光扫描数据中所采用的三维直角坐标系转换到实际应用的坐标系中 ,同时还分析了所采用的坐标转换模型本身的精度和转换过程中其它因素对坐标转换结果的影响。

地面三维激光扫描点云拼接影响因素分析

在地面三维激光扫描仪进行三维建模过程中,需要对不同测站的点云进行拼接。为了提高不同测站点云拼接精度,本文开展了球形标靶表面扫描点数量、标靶的分布和数量及扫描距离4个因素对三维激光扫描仪不同测站下点云拼接精度的影响研究。采用法如(FOCUS)三维激光扫描仪开展了不同扫描分辨率、不同标靶数量、不同标靶分布和不同距离下的点云拼接试验,并采用SENCE软件对点云进行了拼接精度分析。试验结果表明,选择两测站的标靶表面的扫描点数量大致相等,并将4个标靶作为连接点,且放置在不同高度不规则排列时,点云拼接的精度最优。

三维激光扫描建筑物立面数据的自动提取

对地面三维激光扫描仪所获取的海量点云进行建筑物立面数据的提取,有利于提高后续分割拟合、三维建模及变化检测等处理的效率和稳定性。因此本文针对建筑立面点云数据的特点,提出了一种基于相邻扫描点角度间隔直方图的提取方法。首先介绍了固定式三维激光扫描获取的数据特点,然后对基于扫描线的建筑物立面数据提取方法应用于固定式三维激光扫描数据的局限性进行了分析,在此基础上提出了统计扫描角度范围内指定大小(如1°×1°)格网内扫描点的个数,以生成相邻扫描点角度间隔的二维直方图并转换成灰度图像,通过二值化和连通区域标记方法提取了建筑立面数据。试验证明本文方法是行之有效的。

TLS技术在表面复杂文物三维重建中的应用研究

以北京大学西门内一尊华表的数字化和三维建模为例,分析了地面三维激光扫描(TLS)技术在表面复杂纹理地物三维重建中的难点,并提出相应的解决方案,包括数据获取时扫描仪选择,反射片与表面无法完全贴合对多站点数据配准的影响,站点位置和脉冲频率对模型和纹理映射的影响,真三维模型构建中三维模型与二维纹理的准确映射问题等。该研究对地面三维激光扫描技术在其他文化遗产的记录、保存和建模中的应用具有一定的参考价值。

车载激光扫描仪外参数标定方法设计与实现

提出了车载移动测量系统中激光扫描仪位置和姿态的标定方法.首先,定义了车载坐标系与激光扫描仪坐标系,将扫描仪的标定简化为2个坐标系转换参数的求取.然后,利用标准靶球球心和扫描仪特征点作为公共点,借助全站仪建立的临时水平坐标系的测量结果计算得到车载坐标系与扫描仪坐标系的转换参数.最后,通过多次试验分析了该方法的重复精度,而且在逸仙高架路上的实际车载数据采集和处理也验证了该方法的可行性.

三维激光扫描技术在数字城市中的应用

三维激光扫描技术具有精度高、速度快、真实感强、数据量大、作业安全等众多优点,应用领域日益广泛。通过三维激光扫描仪对建筑物进行扫描作业和数据处理,建立建筑物的三维模型,并以Leica的ScanStation2地面三维激光扫描仪为例,讨论激光扫描仪在数字城市中的应用。

基于地面三维激光扫描技术的路面测量与数据处理

针对专用软件对扫描点云数据进行数据处理的过程,提出应用距离控制和时间控制相结合的扫描方法。结果表明应用激光扫描技术进行路面测量,可为道路的工程设计和竣工检验等提供详尽的几何信息,能够极大地提高工作质量和效率。

三维激光扫描在矿区地面沉陷变形监测中的应用

三维激光扫描技术是继GPS之后的一门高新测绘技术。本文以重庆市某采煤沉陷区内地表变形明显、沉陷趋势显著的地表为研究对象,采用三维激光扫描技术对其进行地表沉降变形监测研究。通过对研究区2011年3月、2012年5月两个时期段三维激光扫描数据的采集,以及对两期监测数据处理和对比分析,获取了监测区点变形量值、剖面线变形趋势、地表整体变形等监测成果。通过对监测结果分析得出:(1)监测区呈整体变形趋势,地面沉降为不均匀沉降;(2)获得的沉降变形结果是相对变形位移,最大沉降量15.7mm,最小沉降量2.8mm;(3)应用三维激光扫描技术进行地面沉陷矿区地表变形监测,能够获取点、线、面变形监测结果,与单点变形监测相比,弥补了其缺乏线性变形及整体变形特征的不足;(4)该技术应用于地面沉陷矿区的地表变形监测具有一定可行性和应用价值。

基于RANSAC算法的地铁隧道点云数据滤波

三维激光扫描技术能够快速、有效地获取隧道点云数据,可用于提取地铁隧道的形变信息,但隧道点云数据中包含着噪声点、离群点,需要滤波去除,目前已有滤波算法不适用于隧道环境。文中采用统计特征去除部分噪声点,利用区域增长方法初步提取隧道壁部分点云作为RANSAC算法种子点,进一步利用RANSAC算法拟合数学模型提取隧道壁全部点云数据,并利用RANSAC点云拟合模型对隧道盾构体施工精度进行评估。实验结果表明了方法的有效性。

激光扫描测量系统的应用研究

介绍了激光扫描测量技术的原理，并就激光扫描测量在工业中堆体的实时变化监测的技术和方法进行了探讨和研究，提出了一种基于激光扫描测量堆体变化的快速监测方法。实验表明：这种测量技术与传统的测量方法相比具有较强的实时性和较高的测量精度。