地面三维激光扫描技术在变形监测中的应用

信息时代到来后测量技术呈现数字化特点,市场上陆续出现了各种新型测量技术,这些新技术的应用范围广、效果佳,弥补了传统测绘技术在效率、精度方面的不足。地面三维激光扫描技术的优势明显,其技术原理及过程都决定了该技术在变形监测方面的重要作用。基于此,本文从地面三维激光扫描技术的基本概述着手,详细分析了该技术在变形监测中的流程及注意事项,对实际工作具有指导与借鉴价值。

顾及杆状物和车道线的城市道路场景轻量化快速点云自动配准

针对激光扫描获取城市场景出现不同时期位置偏差,传统点云配准方法存在效率低和鲁棒性低等局限性,本文提出了顾及杆状物和车道线的点云配准改进方法。首先对滤波后的点云进行体素格网降采样,再利用布料模型滤波对地面点滤波,后使用K均值无监督分类非地面点云,后用先验的随机一致抽样法提取杆状物作为目标特征,并根据点云反射强度提出点云灰度图和空间密度分割法提取车道线。利用改进迭代最近点(ICP)算法和法向量约束,将杆状物作和车道线作为配准基元,几何一致算法剔除错误点对,并使用双向KD-tree快速对应特征点的关系,加快配准速度和提高精度。经实验证明,在低重叠度的城市点云场景耗时不到20 s,且只迭代20次,精度可达1.9877×10^(-5)m,可实现城市道路场景点云的高效准确配准。

基于三维激光雷达扫描的地面平整度检测技术

本文将三维激光雷达扫描技术应用于地面平整度检测中。针对该技术,详细介绍其原理、检测方法、检测速度、精度和可行性。结果表明:该技术可大幅提升检测效率、降低人工成本、提升企业收益;相较于人工检测,该方法只需1人现场操作,大幅降低人工成本;基于三维激光扫描的地面平整度检测可提升工作效率50%以上,并且能获得待测表面所有数据;三维激光扫描的数据精度与测站距离有关,合理的布站方式可控制扫描误差在±2mm以内。本文研究成果与工程经验可为建筑结构检测向着智能化发展提供重要参考。

地面三维激光扫描仪角度测量检校方法研究

使用地面三维激光扫描仪时,由于速度太快、使用寿命长等原因,其精确度会降低,故需检查地面三维激光扫描仪是否精确。在分析地面三维激光扫描技术原理及误差来源的基础上,针对Leica C10高精度地面三维激光扫描仪测角误差过程设计了检校实验,以Leica TS30高精度全站仪测量数据为参照,得到该仪器的水平角和竖直角测量误差。

地面激光扫描技术在矿山测量中的应用研究

伴随着社会经济的快速发展,各项科学技术不断涌入大众视野,尤其在近年来绿色矿山建设逐渐在全国范围内开展,而实现矿山数字化将是绿色矿山发展过程中的重要组成。基于现代化的矿山测量工作来看,以地面激光扫描技术为核心展开矿山测量工作时,将大大提高测量效率和质量,对于有关矿山企业的发展来说也具有着极为重要的推动性作用。基于此,本文就将针对地面激光扫描技术在矿山测量中的应用展开相关研究与探讨。

地面三维激光扫描技术及运用分析

本文对地面三维激光扫描技术原理进行分析,相较于传统测量技术,前者在测量精准度与提高测量效率方面更具优势,且满足多点位、无接触、远距离测量需求。并从土方量计算、道路测绘等方面阐述地面三维激光扫描技术具体运用,使其在实际运用过程中准确把握该项技术要点,将其优势与作用最大限度地发挥,进一步提高测量工作效率和质量。

大型钢结构建筑智能建造关键技术研究

大型钢结构在建筑施工中起着至关重要的作用,但设计模型与实际施工状态之间的偏差是不可避免的,严重影响建筑施工的质量和安全。基于此,文章提出一种基于激光点云的大型钢结构智能建造施工监测方法。首先,引入三维激光扫描技术,获取准确完整的钢结构空间信息。然后,考虑设计模型与激光点云坐标系的不一致性,将建筑信息模型转换为点云模型,并采用由粗到精的配准策略实现了两类点云的数据统一。最后,基于设计模型,从激光点云数据中提取钢结构的空间信息,并分析两个模型之间的距离偏差,以反映实际施工状态。实验结果表明,该方法能够提取设计模型与实际施工之间的偏差,为钢结构智能建造精细施工提供准确的数据源。

基于先验信息的地面三维激光扫描地形测绘数据去噪方法

随着地面三维激光扫描技术在地形测绘领域的广泛应用,数据准确性成为提升地图质量的关键因素.但原始数据常会受到多种噪声的影响,如环境干扰、设备误差等,严重影响测绘结果的质量.先验信息被证实能显著优化数据去噪过程,如地理环境特征、历史测绘数据及环境条件等.这种去噪方法的基础理论和数学模型提供了理解和实现这些技术的框架.文中详细探讨了利用先验信息去噪地面三维激光扫描数据的方法,包括数据同化、标准化处理、概率模型和统计分析、机器学习方法、先验知识集成、参数选择与误差分析等,以期可以提高地形测绘数据的准确性和可靠性.

基于探地雷达与激光雷达的隧洞衬砌内外一体化诊断

针对输水隧洞检修天窗短、病害多、安全风险大的问题,本研究提出了一种结合探地雷达(GPR)和激光扫描(LiDAR)内外一体化的方法诊断隧洞衬砌。首先,利用LiDAR快速扫描衬砌表面,定位表面的裂缝和渗漏;而后对隧洞衬砌内部进行GPR探测,对异常区域内部是否存在分离或空洞进行成像和验证;最后,统一衬砌内外病害时空编码,联合内外病害诊断,定位危害大的发育性病害,为精确运维提供可靠依据。本研究以深圳市龙岗区某疏水隧洞为案例,检测结果表明GPR和LiDAR在病害位置、大小和严重程度方面存在一致性,证明了衬砌内外综合诊断的可行性。同时,当GPR和LiDAR检测出同一缺陷时,证明该处缺陷严重,需要进行适当维护。

基于三维激光点云的地面提取

实现汽车无人驾驶技术的关键在于精准地提取地面信息,现阶段主要采用启发式算法和点云分割手段来实现地面提取。为提升地面识别精度以及评估各类机器学习算法运用效率,本文使用了KNN、决策树以及支持向量机3种常见的机器学习分类方法对三维激光点云数据中的地面和非地面点进行识别分类。实验采用包含多重地物特征标记的城市场景3D点云数据集VMR-Oakland-v2进行模型训练,并使用训练后的模型对实采三维点云数据进行分类验证,结果表明,KNN和决策树模型取得了较好的提取效果,从模型大小和训练时间上来看决策树模型占用空间较大,效率较低也取得了较好的分类精度。

空间信息约束的改进ICP算法大场景点云快速配准方法

针对大场景点云快速配准对初值要求高的问题,将测站空间位置与三维角点特征作为空间约束信息,改进传统迭代最近邻点法(ICP)配准算法。考虑点云密度与扫描仪的距离关系,结合使用点—点准则与点—线准则进行点云精配准。实例验证结果表明,在4 507万点云场景下,均方根误差(RMSE)达到0.231 1 m,较直接使用ICP算法提高0.352 1 m,较使用采样随机采样一致性算法RANSAC+迭代最近点算法(ICP)方法提高0.119 3 m,时间分别缩短5.87、18.32 s;在843万点云场景下,RMSE达到0.051 6 m,较直接使用ICP算法提高1.052 1 m,较使用RANSAC+ICP方法提高0.266 9 m,时间分别缩短2.10、19.43 s;提取到的有效角点较Harris3D算法提高了34.84%,证明本文算法能够用于大场景散乱点云的快速配准。

基于PCA配准策略的地质灾害三维建模

为了构建精细化地质灾害三维模型,实现地质灾害风险隐患评估与预警监测,本文结合无人机(UAV)航拍和地面激光扫描技术手段,提出主成分分析(PCA)配准策略,实现空、地点云数据整合与优化,并通过实例进行验证。结果表明,基于本文提出的PCA配准策略可实现地质灾害的精细化建模,解决多源数据配准问题,弥补单一数据源下三维模型构建的不足,提升地质灾害三维模型精确性与一致性,为地质灾害三维建模提供新的技术手段。

手持三维激光扫描室内停车场地面标识要素提取方法

为了满足停车场快速建图的需求,本文提出了基于手持激光点云的室内停车场地面标识要素的提取方法。首先,为减少要素提取对内存空间的需求,将整个点云以规则网格进行划分;其次采用RANSAC平面拟合的方法提取每个网格内的地面点云;然后为提取地面标识要素,根据地面点云生成地面图像,并在地面图像的基础上,采用BiSeNet网络对不同的标识要素进行语义分割,得到车道线、车位线和导向箭头标识的像素;最后针对车道线和车位线,采用基于霍夫变换的直线提取方法对其进行提取,对于地面导线箭头,采用模板匹配的方法对其进行提取。试验证明,本文提出的方法能够对扫描的结构要素和标识要素进行快速提取,可大大减少制图的人工工作量,有效提高室内停车场建图的效率。

激光扫描与无人机空地一体融合测量应用

测量是工程项目建设的重要基础,贯穿从规划设计、施工到竣工整个工程建设的全生命周期。近年来,越来越多的工程开始考虑全流程利用数字孪生进行项目管理应用。传统的测量方法存在外业周期长和成果抽象难等缺点,难以进行可视化表达。本文利用Trimble SX10三维影像激光扫描仪结合无人机进行空地一体融合测量,并总结了相应的技术方法和流程。与传统测量手段相比,本文方法不仅缩短了测绘周期,解决了夜间光学测绘的难题,成果还可数字可视化表达。

地面激光扫描激光束方向精度影响因子构建及测距精度反演

基于激光能量衰减模型,利用不同扫描特征下的激光束方向精度变化趋势,构建激光束方向精度影响系数。结合测距、测角及光斑对激光束方向精度的影响,验证所构建影响系数的准确性,并给出反演后的激光扫描测距精度。

空地协同测绘技术在历史建筑数字测绘建档中的应用

近年来,随着我国对历史建筑测绘需求和保护意识不断提升,作业效率低、信息完整度差且存在损坏风险的传统测绘方法已经无法满足当今社会的需要。基于此,该文提出运用无人机倾斜摄影和地面三维激光扫描相结合的空地协同测绘技术进行历史建筑数字测绘建档的新方法。该方法实现2种技术的优势互补,高效、非接触式地获取历史建筑高精度密集点云数据,并通过多源数据配准融合,构建实景三维模型,完整高精度地还原历史建筑的原貌,在历史建筑的保护、修复和活化利用等领域发挥积极的作用。

无人机倾斜摄影测量与地面三维激光扫描的精度对比

无人机倾斜摄影以及地面三维激光扫描等新型测绘技术近年来快速发展,在诸多领域得到了广泛应用。为此,文章以某科技园为例,对无人机倾斜摄影测量与地面三维激光扫描的精度进行对比。通过对精度结果进行分析得出:无人机航测地面点的精度优于房角点,但是三维激光扫描房角点的精度优于地面点;无人机航测与三维激光扫描的平面精度相当,但在高程精度方面,三维激光扫描精度显著高于无人机航测精度。实践证明,将无人机倾斜摄影测量和三维激光扫描技术相结合,能大大提高测量效率并降低劳动强度。

基于地面三维激光扫描的大面积1:2000地形图测绘技术

由于传统大面积地形图测绘技术分辨率较低且容易出现误差,研究基于地面三维激光扫描的大面积1:2000地形图测绘技术。利用激光脉冲与时间差估计目标点与扫描设备的距离,通过不同角度的观测值计算目标点三维立体坐标,完成地面三维激光扫描系统模型的建立;通过设计大面积地形图扫描方案,采集点云数据与全景照片,解算扫描轨迹与测图LAS文件完成数据预处理;通过调整点云大小与测绘模式,完成大面积1:2000地形图测绘。测试结果表明:使用地面三维激光扫描技术后,大面积地形图测绘结果的平均准确率为92.75%,可以优化后的技术可以使大面积地形图更加准确。

地面三维激光扫描技术在道路工程测绘中的应用

地面三维激光扫描作为一种新型测绘技术,可以对复杂的地理环境进行深度扫描,全面采集被扫描物体的三维数据,并在数据信息采集的基础上创建三维模型,对测绘项目进行综合分析。文章阐述了地面三维激光扫描技术要点,分析了道路工程测绘中地面三维激光扫描技术在扫描道路、外业数据采集、内业数据处理等方面的应用要素,最后结合实例,探析了地面三维激光扫描技术在实际道路工程测绘中的应用要点,以期为类似工程提供参考。

地面激光扫描技术用于滇中复杂山区微地貌形态主要参数测量分析

传统测量方式对于微地貌形态的测量有着效率低,难以快速获取大范围高精度的地形等缺点。目前,随着激光雷达扫描技术的出现,在微地貌地形的精细测量和定量分析等方面提供了新的方法和技术。本文以恐龙谷环状构造的北坑缘微地貌为例,利用地面激光扫描仪获取得到具有高空间分辨率的点云数据后,通过将离散的点云通过滤波这一处理来提取出地面点,目的是为了保留完整的微地貌地形特征,然后用渐进加密不规则三角网的滤波算法来构建微地貌3D地形场景,并利用反距离权重法(IDW)内插生成分辨率为2 m的数字高程模型(DEM),之后在数字高程模型的基础上,就微地貌的地形因子进行主要的参数测量分析。实验结果表明:①用地面激光扫描技术获取复杂地形的地貌信息能达到较精细、较准确的效果;②在DEM的基础上提取各类地形因子,其分析结果与实地勘测基本一致,这说明应用地面激光扫描技术对小范围的地形测量有着较好的效果。