基于三维移动激光扫描技术的铁路限界测量方法

传统铁路限界测量作业效率低,难度大,如何高效且精确地获取限界数据成为铁路建设亟需解决的问题,为此,提出了将三维移动激光扫描技术运用于铁路限界测量的方法。通过实际工程应用后,与传统限界测量结果进行对比,结果显示,移动激光扫描测量具有自动化程度高、获取数据速度快、点云数据量大、精度可靠性高以及数据处理迅速等优点,今后可将该技术在类似工程测量项目中推广应用。

基于移动三维激光扫描技术的地铁隧道接触网导高检测新方法

[目的]地铁隧道内接触网导高是保证列车正常受电的重要参数,需定期进行检测。针对其他导高检测方式存在的误差大、精度低的问题,需提出基于移动三维激光扫描技术的地铁隧道接触网导高检测新方法。[方法]基于移动三维激光扫描技术提出了导高检测的新方法,分析了误差来源;提出通过在移动式三维激光扫描仪上增设刚性倾斜组件来改变扫描仪激光线入射角度,进而减少隧道断面点云模型的毛刺数量,并采用等角兰勃特投影来获取隧道真实点云模型。与导高仪检测结果进行对比,以验证其导高检测精度是否满足相关要求。[结果及结论]基于移动式三维激光扫描技术建立的隧道断面点云模型存在毛刺,是因激光脚点垂直入射接触网发生散射和漫反射导致的。增加倾斜组件,可有效减少隧道断面点云模型的毛刺数量。移动式三维激光扫描仪与导高仪的导高检测数据对比结果表明,基于移动式三维激光扫描技术的导高检测精度基本在±3 mm以内,能够满足相关规范对导高检测的精度要求。

基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用

地震救援现场建筑结构评估是施行生命搜救作业的前提,也是进行安全施救的保障。基于SLAM(Simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)技术的移动式三维激光扫描仪具有体积小、重量轻、可多平台搭载移动作业等多种优点,其“所见即所得”的特点为进行地震救援现场建筑物结构安全评估提供了便利。本文以“应急使命·2023”演习场地和2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震现场为例,对移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用进行验证。通过移动式三维激光扫描仪对救援场地进行扫描,获取点云数据开展建模,并对场地的分区布局、建筑类型、建筑结构等特征数据进行提取,在此基础上进行建筑物结构安全评估工作。结果表明基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪具有易于携带、操作简单、作业高效、测量精度高的特点,为地震救援现场开展现场评估工作提供了新的技术方法,具有良好的应用前景。

基于移动三维激光扫描技术的高层建筑火灾调查研究

为了提升高层建筑火灾调查的准确度和效率,提出基于移动三维激光扫描技术的高层建筑火灾事故调查方法。在灾后现场调查中,此方法仅通过人工手持扫描仪获取事故现场的数据,结合自动化软件对收集的现场数据进行处理,实现灾后现场点云数据的全面采集,通过实际工程进行对比验证。结果显示,该方法不仅可以实现灾后现场的快速扫描和高效测量,获取的灾后现场数据可为高层建筑的安全监控提供数据支撑。

移动式三维激光扫描系统在崖墓考古绘图中的应用

崖墓是四川地区具有地域特色的丧葬形式,数量众多,分布范围广泛。在分析墓葬间的空间分布关系方面,传统测量方法存在作业效率低、总体精度差等问题。因此,以新川创新科技园屈家山2号文物点为例,首先采用基于即时定位与地图构建技术的移动式三维激光扫描系统获取点云数据,再利用专业软件准确绘制墓葬分布图,并与测距仪测量结果进行对比分析。结果表明,移动式三维激光扫描系统可明显提高绘制崖墓分布图的作业效率,且满足测量精度要求,在考古领域中具有较好的应用前景。

移动三维激光扫描技术在城市测量中的应用研究

随着测绘项目对成果要求越来越精细,移动测量技术逐渐兴起。移动三维激光扫描技术根据载具的不同可划分为背包式三维激光扫描仪、手持式三维激光扫描仪、机载三维激光扫描仪、车载三维激光扫描仪及推车式三维激光扫描仪。采用的点云绘图软件包括AutoCAD,LidarFeature及EPS。本文针对不同载具的移动测量技术及相关的处理软件的的优缺点,对不同移动测量技术的适用性进行了分析。

移动式三维激光扫描技术在石窟文物数字化保护中的应用

本文指出石窟文物是人类文明发展的珍贵遗产,具有极高的历史价值、文化价值和艺术价值。由于各种自然因素和人为因素,石窟文物常受到一定程度破坏,因此亟需进行数字化保护,但是由于石窟文物一般嵌于岩体内部,传统地面式三维激光扫描技术和倾斜摄影测量技术进行窟内数据采集较为困难。针对这一难题,本文应用移动式三维激光扫描技术采集石窟文物点云数据,通过三维建模真实还原了石窟内外部真实场景,并进行了数字化保护应用研究。研究结果表明,该技术可为石窟文物的修复保护工程提供数据基础。

手持式移动三维激光扫描仪在大比例尺地形图测绘中的应用

研究当前具有代表性的4款手持式移动三维激光扫描仪(Handheld 3D Mobile Laser Scanner,HMLS),对其中使用的关键技术进行了对比分析,并通过数据采集试验验证了此类设备获取数据的精度和效率。4款设备均支持激光SLAM、全景影像,能获取真彩色点云数据,差别在于激光传感器、相机、SLAM算法、易用性、作业效率、点云赋色效果等方面有所不同,本文主要从获取数据的作业效率、设备易用性、数据文件占用计算机空间、点云数据效果、点云精度评估等方面分析,徕卡BLK2GO手持实景扫描仪、GeoSLAM手持移动扫描仪作业效率较高,获取的点云数据效果较好,适用性较强,其他两款作业效率稍低,获取的点云数据赋色效果稍差,其中北京数字绿土手持旋转激光扫描系统LiGrip V100测试效果相比欧思徕激光全景测绘机器人SR-RL6(手持模块)要好。相比其他款单人可操作,欧思徕激光全景测绘机器人SR-RL6(手持模块)易用性较弱,外业需两人配合。结果表明,4款设备在平面点位精度、高程精度均优于0.10 m,间距精度上均优于0.05 m,能满足大比例尺地形图测绘的要求;而相比于传统作业方法,4款设备在作业效率上优势明显,在成果丰富性、准确性、精度上均比传统的光电测距等方法生产的地形图更优,未来使用前景广阔。

移动三维激光扫描技术在隧道病害识别中的应用

隧道等地下空间工程是解决城市资源与环境危机的重要措施,是城市新基建的主要方向。开展城市地下工程基础设施普查,定期全面的"体检",是确保人民生命财产安全的关键问题。本文针对隧道病害快速识别问题,首先利用自助研发的移动三维(3D)激光扫描系统获取了隧道点云数据,进一步研究了点云数据处理方法,获取了隧道灰度影像图,然后分析了隧道病害影像的识别特征,计算了该段隧道裂缝、渗漏水、衬砌脱落等病害的位置及大小,验证了三维激光扫描技术在隧道病害检测中的可行性。

移动背包三维激光扫描系统在陡岸水库测绘中的应用——以白鹤滩水电站库区典型河段为例

针对陡岸水库岸坡度大、地形狭窄复杂、植被覆盖度高、水文泥沙监测精度要求高,且传统人工走测难度大、效率低、风险高的问题,本文提出了移动背包三维激光扫描系统观测方法,并以白鹤滩水电站库区典型河段为例,开展了移动背包三维激光扫描系统的应用试验研究。定性定量成果表明,移动背包三维激光扫描系统测量平面中误差为0.024 m,高程中误差为0.044 m,相对面积较差为0.24%,精度符合技术要求,较人工走测工作效率提高3.75倍,十分适用于陡岸水库监测。

移动式三维激光扫描技术在林地自然资源调查中的应用

移动式三维激光扫描技术以高精度、高效率和全面性等优势广泛应用于林地自然资源调查中,并发挥了重要作用。文章以运城市某生态公益林场为资源调查对象,通过工程案例形式,探讨移动式三维激光扫描技术在林地自然资源调查中的应用。研究结果表明,该技术成果精度较高,较传统人工实地调查方法效率显著提升,具有较高的应用推广价值。

基于移动三维激光扫描的点云建模方法研究

三维激光点云具有获取速度快、精度高、可表达细节等优势,在建模领域备受关注。传统点云建模得到的网格模型仅可用于可视化,不可量测且缺乏语义信息,无法满足模型分析、测绘应用等需求。因此有必要顾及语义、拓扑、几何等约束,研究精细的三维模型构建方法。本文在分析现有方法不足的基础上,提出一套完整、可应对复杂场景的点云结构化建模方法,结合地铁车站点云进行实例验证,所建模型精度满足测绘指标,对点云模型构建表达及相关测绘应用具有一定参考意义。

移动三维激光扫描仪在建筑工程不动产测绘中的应用分析

该系统的出现,使得许多行业都可以使用工程大数据。如反求工程,对比度检验等。测量工程的位移监测,地形测绘.考古学计划中的资料归档和复原工作。建设项目的竣工验收,改建、扩建等。针对这一现状,本文提出了一种以房屋测量为基础的房屋测量数据为依据的新方法。在新的基础测量系统中,如何实现不动产测绘数据的快速高效获取,提升不动产测绘工作效率,是当前不动产测绘数据制作部门所面临的一大难题。传统的不动产测绘外业资料采集方式为利用激光测距仪逐个房间、逐个空间地测量,虽然测量精度高,但工作量大,效率低。本文提出了一种以移动手持式3D激光扫描仪为基础的建筑工程测绘外业数据采集与数据处理方法,通过对3D点云数据的配准、去噪、抽稀,可以快速的获得高精度3D点云数据;采用分层等方法获得2 D平面点云数据,采用 RANSAC方法实现墙体轮廓线的拟合,并用尺度比较来检验模型的准确性。测试结果显示便携式3D激光扫描器在建设项目不动产测绘中有很好的应用前景。

基于GRP5000移动式三维激光扫描仪的隧道椭圆度监测研究

使用GRP5000移动式三维激光扫描仪对隧道椭圆度进行监测作业时的优势在于:可以使检测范围大幅度提升,同一个天窗点的管片监测数量从传统模式的10~20个飞跃式增加为800~1000个。尽管相较于其他监测方法,基于GRP5000移动式三维激光扫描仪系统方法的作业速度较为缓慢,但基于基础检测数据计算出的隧道椭圆度结果精准程度却极高,故综合监测效率同样较高。本文介绍了基于GRP5000移动式三维激光扫描仪的隧道椭圆度监测外业、内业的主要流程,并围绕具体工程的监测作业重点环节展开分析,可为同类型作业提供参考与借鉴。

移动式三维激光扫描仪在地下管廊测量中的应用

针对传统地下管廊测量方法中存在的作业效率低、精度差等问题,笔者试验了一种基于移动手持扫描技术的地下管廊测量新方法。本文以济南市福地街旁某地下管廊为例,制定了可行的测量方案,通过GEOSLAM ZEB-REVO移动式三维激光扫描仪获取点云数据,采用Trimble Realworks软件进行数据后处理,并与全站仪测量结果进行对比分析。结果表明,移动式三维激光扫描仪在地下管廊测量中可以明显提高作业效率且满足测量精度要求,具有较好的应用前景。

船载移动三维激光扫描系统的设计与实现

船载移动激光雷达扫描系统由脉冲激光源、测距探测接收器、系统控制处理器和光机扫描器组成,并集成定位定姿系统(Position and Orientation System,POS)。本文以自主研发的船载激光扫描仪为研究对象,阐述了扫描系统的软硬件组成与工作流程,并对实验结果进行了精度评定。实验表明,本文设计的船载移动三维激光扫描系统能有效准确地获取目标物的三维点云数据,未来可在海岸带海岛礁测绘、港口码头测量、近岸工程变形监测中发挥重大作用。

车载移动三维激光扫描技术高程精度研究

随着时代发展,扫描技术的不断前进,车载移动三维激光扫描技术也出现在人们的视野之中。文章将使用实例数据,通过与传统方式的对比研究,对车载移动三维激光扫描技术的高程精度进行研究,探索其在智慧城市建设中使用的可行性。

基于移动三维激光扫描技术的隧道管片错台检测

地铁隧道管片错台检测是保证地铁安全运营的重要工作,传统错台检测主要依赖人工巡检,由于天窗期短、隧道结构复杂,存在效率低、易漏检、成果难以量化等缺点。本文提出了一种基于移动三维激光扫描技术的错台检测方法,通过对点云数据生成的正射影像图进行环缝识别,提取环缝两侧断面,采用RANSAC-LSM方法对断面点云进行去噪、拟合,再将两侧断面套合即可分析管片错台情况。最后以杭州地铁某区间为例进行错台检测,并选取72处错台成果进行人工复核。结果表明:基于移动三维激光扫描技术进行错台检测,整体精度在±3 mm以内,能够满足盾构隧道管片错台检测要求,在地铁隧道安全检测中具有较好的应用前景。

移动式三维激光扫描系统在盾构隧道管片椭圆度检测中的应用

介绍对比了几种常用的地铁盾构隧道管片椭圆度检测方法,并在此基础上以GRP5000系统为例分析了基于移动式三维激光扫描系统的椭圆度检测的基本原理及内外业工作流程。通过实际项目检验,表明基于移动式三维激光扫描系统的地铁盾构隧道管片椭圆度检测方法具有优势。

基于移动三维激光扫描的地铁隧道结构监测方法

地铁隧道为超长线状结构,传统健康监测技术通过埋设传感器来诊断评估结构安全状态,存在传感器需求量大、监测点布设复杂、采集传输硬件的安装维护困难等缺点。本文针对传统健康监测技术的缺点,建立了基于移动三维激光扫描的地铁隧道三维全景监测系统。该系统采用移动三维激光扫描技术,通过沿轨道匀速移动三维扫描仪,提取地铁隧道管片和轨道的三维点云数据。通过对点云数据的切片、去噪、曲线拟合处理后,计算隧道的断面变形值、净空收敛值、管片错台值和轨道的轨距变化值,并与隧道的设计值比较,分析判断各指标参数的健康度,进而评估隧道的健康状况。分析结果表明:移动三维激光扫描技术能高精度、高效率地监测地铁的断面变形、净空收敛、管片错台和轨道变形,在超长线状隧道运营管理中具有广阔的应用前景。