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。

移动式三维激光扫描系统在地铁隧道椭圆度检测中的应用

对隧道的椭圆度进行检测,是盾构/TBM隧道质量检测的重要内容。针对常用检测方法存在的采集信息有限、自动化程度低及作业效率低下等情况,使用移动式三维激光扫描系统进行数据采集。三维激光扫描仪可以在短时间内获得大量的点云数据,并且充足的数据量保证了计算的准确性。根据对实际案例的应用分析,移动式三维激光扫描系统可以准确、高效地完成检测任务。

移动式三维激光扫描系统在轨道结构变形分析的应用

轨道交通结构变形及病害发展是众多安全事故的直接原因。对运营期地铁隧道全方位的检测是保证地铁安全运营的重要工作。移动三维激光扫描技术应用于地铁隧道的健康检测是近年来研究的热点。利用移动式三维激光扫描系统快速获取高分辨率点云,经过点云处理与分析软件计算地铁隧道的椭圆度、断面收敛、错台、限界等参数,采用与人工测量方式对比完成精度分析,并结合实例验证其可行性。结果表明:移动式三维激光扫描技术保证了数据获取的连续性,提升了数据获取的准确度和效率,可满足轨道交通建设和运营管理部门对结构测量、监测与病害检测精度、自动化、实时化、集成化的迫切需求。

移动式三维激光扫描在轨道交通结构变形监测中的应用

针对轨道交通作业窗口“受限”且传统测量手段无法全面获取隧道状态的问题,本文借助移动式三维激光扫描系统,结合实际工程案例对轨道交通结构进行检测,首先推导了三维激光扫描的基本原理和坐标转换数学模型,通过外业数据采集、内业数据处理获取了隧道点云数据。对比分析临近地铁隧道的深基坑项目施工前后三维激光扫描数据,结果表明:基坑施工过程对隧道结构产生了一定影响,且基坑正对影响区域结构变形最大,外扩影响较小,净空收敛累计变化量最大,为15.4mm。同时使用全站仪对三维激光扫描获取的净空收敛结果进行精度评估,结果证实了:移动式三维激光扫描测量隧道净空收敛和全站仪测量净空收敛累计变化量总体一致性较好,其中83.33%的监测断面累计变化量互差小于2mm。

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。

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。

大孔径CT结合三维可移动激光系统引导下胸部肿物穿刺活检术的价值研究

目的:评估大孔径CT结合三维可移动激光系统引导下胸部肿物穿刺活检术与传统大孔径CT引导下的穿刺活检术的临床效果。方法:2019年9月至2020年12月期间,共选取170例符合条件的患者纳入研究,随机分为研究组(n=87)和对照组(n=83),研究组接受大孔径CT结合三维可移动激光系统引导,对照组仅接受大孔径CT引导。比较两组的穿刺时间、进针次数、并发症发生率、穿刺成功率和病理阳性率。结果:研究组的穿刺时间明显短于对照组,进针次数明显少于对照组(P<0.05);研究组并发症发生率显著低于对照组(P<0.05);研究组穿刺成功率和病理阳性率均显著高于对照组(P<0.05)。结论:大孔径CT结合三维可移动激光系统引导下胸部肿物穿刺活检术相比传统方法有更高的穿刺准确性和病理阳性率,同时减少了穿刺时间和进针次数,降低了并发症风险。

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。

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。

基于三维激光扫描系统的芒硝矿采空区边坡变形监测单点误差模型建立及精度分析

该文主要探究三维激光扫描系统在某采空区边坡变形监测中的应用,并对边坡模型的点位精度进行计算和分析。使用Maptek I-Site三维激光扫描仪完成边坡点云数据的采集,并使用配套的Maptek I-Site Studio软件对点云数据进行拼接、滤波、精简等一系列处理,使用精简后的点云数据构建边坡曲面模型。以全站仪获取的标靶坐标数据为标准值,以三维激光扫描仪获取的标靶坐标数据为测量值,求出两者之间的真误差,进而求出观测值的点位中误差。结果表明,三维激光扫描系统测量的点位精度为IV级,仅能满足土质边坡对于水平位移监测的精度要求。

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。

架站式三维激光扫描仪在竣工测量中的运用分析

架站式三维激光扫描仪属于全新的测量方法,该技术通过专门软件对点云数据进行多维度处理,并根据结果完成数据采集应用。文章简要阐述架站式三维激光扫描仪的技术原理,并对工程实践应用重点加以研究,以期借鉴。

基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统研究

本研究针对当前矿山地质测绘技术所遇到的精度问题,详细探讨了基于三维激光扫描的地质测绘精度评估系统。经过试验和比较可知,此策略可明显增强矿山地质测绘的精度,并且其应用潜力巨大。

基于光纤光栅传感技术与混合固态三维激光雷达扫描技术的隧道安全综合监测系统研究(上)

为解决传统的隧道变形监测方法存在测量效率低、可视化和自动化程度不高、实时性差等问题,在介绍光纤光栅传感技术原理和混合固态三维激光雷达扫描技术原理的基础上,提出基于光纤光栅传感技术与混合固态三维激光雷达扫描技术相结合的隧道安全综合监测系统总体结构,分析设备配置和工作原理。以云南省某铁路隧道1个月的实际数据为例,分析隧道安全综合监测系统监测数据,结果表明:由混合固态三维激光雷达扫描仪得到的可视化三维点云数据,能够完整展示隧道全息变形情况;采用布拉格光纤光栅传感器,能够实时动态监测隧道截面位移变化情况。通过以上2种监测方法的“点面结合”,经过综合分析,认为该时间段内该隧道结构安全稳定。研究成果对于提高隧道变形监测的智能化及准确性具有重要参考价值和现实意义。

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。

静站式与移动式三维激光扫描的精度对比分析

针对传统隧道变形监测周期长、工作量大、覆盖率低,而三维激光扫描具有效率高、点位全、方便快捷的特点,利用静站式与移动式三维激光扫描分别对控制点坐标进行提取,并对其精度进行评估。实验结果表明,X方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.9 mm和9.9 mm;Y方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和9.7 mm;H方向上静站式与移动式三维激光扫描的最大偏差分别为5.6 mm和10.0 mm。静站式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为4.32 mm、4.84 mm和4.49 mm;移动式三维激光扫描仪测得的控制点坐标偏差平均值分别为7.59 mm、7.37 mm和8.00 mm。

移动式三维激光扫描系统在桥面全息变形监测的应用研究

传统的桥梁变形监测通常依据数个独立点的变形观测数据,尚未全面把握桥梁各部分的变形状况,本文提出利用移动式三维激光扫描系统进行桥面全息变形监测的方法.以主跨400m的上承式钢桁拱桥为背景,运用该系统进行了长达半年的桥面几何形态数据采集,综合考虑桥面铺装局部破损及桥面板结构连续性的特点对桥面原始扫描数据进行去噪处理;依据去噪后点云数据的邻域点集获取桥面的拟合空间曲面;以两端桥台路面为匹配基准面,对各次拟合桥面空间曲面进行叠差分析获取桥面全息变形数据;与精密水准仪测量结果和有限元仿真分析结果的比较表明,利用移动式三维激光扫描系统和本文的数据分析处理方法获得的桥面全息变形具有较好的精度和可靠性,并较传统的桥面线形检测显著降低了对运营交通的不利影响,有较好的工程应用前景.

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。

背包式移动三维激光扫描系统的应用

研究当前具有代表性的3款背包式移动三维激光扫描系统,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的精度和效率。结果表明,3款设备在平面点位精度和间距精度上均优于5 cm,能满足一般测绘项目(如大比例尺地形图测绘)的要求,但在高程精度上仍存在一定的差距;而相比于传统作业方法,3款设备在作业效率上优势明显。多传感器、多定位算法的融合是此类设备今后应用发展的一个方向。