(完整word版)三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

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三维激光扫描技术在工程测绘中的应用分析

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用分析

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用分析摘要:随着现代科技的不断发展,测绘技术也在不断的更新变化当中,在近些年来三维的激光扫描技术已经成为了一项新兴的技术,三维激光扫描技术在越来越多的测绘领域中发挥关键作用,可以直接获得待测物体表面的高精度离散点云模型是其关键特点。

基于此,本文对三维激光扫描技术概述以及三维激光扫描技术在工程测绘中的应用进行了分析。

关键词:三维激光扫描;测绘工程;应用1 三维激光扫描技术概述1.1 三维激光扫描技术概念三维激光扫描技术作为一种新型技术,在不断推广过程中,在建筑领域内已经广泛应用。

三维激光扫描技术测量结果精确度较高,同时检测工作时间能够有效缩短,在技术人员上得到了高度关注。

1.2 三维激光扫描技术特点三维激光扫描技术在实际应用过程中特点主要体现在以下几方面:首先,三维激光扫描技术在对物体测量上,测量时间能够有效缩短,同时对周围环境所造成的影响还能够有效降低;其次,三维激光扫描技术在进行扫描过程中,与人体动作不同,整个扫描工作基本上都是在一秒钟之内完成,虽然扫描十分快速,但是测量数据精确性并不会受到任何影响;最后,三维激光扫描技术在扫描过程中并不需要光照,即便是在黑天状态下,也能够对物体进行扫描,原有测量方法在实际应用过程中,需要受到人为因素的影响,同时测量限制条件较多。

2 三维激光扫描技术在工程测绘中的应用2.1 城市规划测绘城市规划需要以地形图为底图,传统的地形图更新周期慢,地图信息常与实际情况不符,其精度和信息量都非常有限,修测工作也耗时费力。

利用三维激光扫描技术能够实时采集目标物体的带有精确坐标的、高密度的三维空间点云数据,根据点云数据再复建出物体的三维模型,在精确的三维数字环境中进行空间规划分析要比二维地图信息高效直观,三维激光扫描数据经处理后可生成高精度的DSM(数字地面模型)、DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射影像图)等产品,点云数据与影像进行配准还能得到物体高精度的三维立体模型。

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用摘要:三维激光扫描技术是一种高精度、非接触式的工程测量技术,近年来在工程测量中得到了广泛的应用。

本文从土方测量、工程变形测量和地形图测绘等方面介绍了三维激光扫描技术在工程测量中的应用。

通过对这些应用的介绍,可以看出三维激光扫描技术在工程测量中的优势和实用性,能够提高工程测量的精度和效率,为工程设计、施工和监测提供可靠的数据支持。

关键字:三维激光;工程测量;点云0.引言三维激光扫描技术是一种非常先进和高精度的测量方法,近年来在工程测量领域得到了广泛应用。

它可以快速地获取复杂物体的三维几何信息和表面形态,能够实现高效、精确地获取大量数据,为工程设计、制造和维护提供了强有力的支持。

随着科技的不断发展和社会的不断进步,现代工程测量已经由传统的手工测量逐渐转向了数字化和自动化测量。

三维激光扫描技术以其高效、精确的特点,逐渐成为工程测量领域中的重要手段。

本文将探讨三维激光扫描技术在工程测量中的应用。

首先,我们将介绍三维激光扫描技术的原理和特点。

接着,我们将详细介绍三维激光扫描技术在工程测量中的应用,包括工业制造、建筑结构、文物保护等多个领域。

最后,我们将探讨三维激光扫描技术的发展前景和存在的问题,并提出未来研究方向和改进措施,以期为工程测量领域的发展提供有益的参考和借鉴。

1.三维激光扫描技术的原理三维激光扫描技术是一种通过激光束扫描目标物体表面来获取其三维几何信息和表面形态的技术。

其原理基于激光束的反射和测量,主要包括以下几个步骤:发射激光:使用激光器向目标物体发射激光束,激光束可以是一束或多束,其功率和频率通常根据测量要求进行调节。

接收反射光:激光束射向目标物体表面时,会被表面反射回来。

扫描系统会接收这些反射光,并记录其时间和强度。

计算距离:根据反射光的时间和速度,可以计算出激光束与物体表面之间的距离。

扫描位置:扫描系统会根据已知的位置和方向,移动激光束进行扫描。

通过多次扫描和计算,可以得到物体表面的三维点云数据。

三维激光扫描仪在国土测绘工作中的应用

三维激光扫描仪在国土测绘工作中的应用

三维激光扫描仪在国土测绘工作中的应用摘要:三维激光扫描仪又称高精度测量技术,是一种高速激光扫描技术在大面积的目标表面上快速获取高分辨率云数据,三维激光扫描技术具有速度快、动态主动、高密度高精度、数字化特点。

三维激光扫描仪的工作过程主要分为外部数据采集和内部数据处理两部分,使用三维激光扫描仪主要是为了获取国土地形,单位时间内土壤变化和坡面安全监测。

关键词:三维激光扫描仪;国土测绘工作;应用;前言:三维激光扫描技术在国土资源测绘中可以应用于地形测绘、地质灾害监测、山区测绘等方面。

可渗透到复杂的现场环境中实现各种大规模自动化、全集成的非标物理三维数据,在工作过程中对三维激光扫描技术有一定的了解。

一、三维激光扫描仪的应用现状以三维激光扫描仪的诞生,代表的三维激光扫描技术继GPS技术之后大地测量和制图领域的又一次技术革命。

该技术是自动高精度立体扫描技术的改进,三维激光扫描仪克服了传统测量方法的局限性,利用非接触式主动测量直接获取高精度的三维数据,可以全天候扫描任何物体并迅速将现实信息,转化为可处理的数据。

该技术具有扫描速度快实时性强,工作时间短,易于使用输出格式可以直接与CAD,三维动画等工具和软件界面相关联。

目前,在工程环境测试和城市建设等领域有成功的应用实例,如三维剖面测绘大规模地形图制作,灾害评估城市三维模型创建复杂建筑的建造,大型建筑物的变形监测。

随着三维激光扫描测量、三维建模和计算机硬件环境的不断发展,其应用领域越来越广泛,如制造文物保护、逆向工程制作等,逐步从科学研究到人们日常生活的领域。

二、三维激光扫描仪原理三维激光扫描仪由高速精确的激光测距仪组成,该激光测距仪具有一组反射棱镜可以引导激光,并以均匀的角速度进行扫描。

工作方式是激光测距仪主动发射激光并接收从自然物体表面反射的信号,以便可以测量站点与每个扫描点之间的距离,结合水平和垂直扫描方向获得每个扫描点站点的相对空间坐标,根据扫描平台的不同各种三维激光扫描仪可分为地面激光扫描系统,机载激光扫描系统,采用地面三维激光扫描仪其工作原理是三维激光扫描仪发射激光脉冲信号,在物体表面漫反射后以几乎相同的路径反射回接收器可以计算,当日基准点与扫描仪之间的距离控制编码器,每个激光脉冲进行横向扫描和纵向扫描以进行同步观测角度测量。

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用

三维激光扫描技术在工程测绘中的应用随着经济和信息技术的快速发展,在当前工程测绘技术的有效应用落实中,随着科学技术的不断创新发展,其表现出来的作用价值和优势也越来越突出,为了更好提升工程测绘水平,合理运用三维激光扫描工程测绘技术是比较重要的一个方面,也应该在未来工程行业发展中引起高度重视。

结合三维激光扫描工程测绘技术的有效落实运用,合理应用GPS技术是比较有效的一个手段,其应该实现两者间较为理想的配合,最终提升整个工程测绘水平,为工程行业发展做出较大贡献。

标签:三维激光扫描;道路地形测绘;应用引言三維激光扫描技术,实现了深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描的操作,同时直接实现了建筑物和构筑物三维数据完整的采集,进而快速重构出实体目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。

三维激光扫描技术作为正向建模的对称应用,获取的数据可以直接与地理空间信息库连接,作为高精度地理信息系统(GIS)数据源。

当前这一技术主要用于工程测量、地形测量、虚拟现实和模拟可视化、矿区土方开挖断面和体积测量、变形测量、施工量测、历史古迹的调查与恢复,以及特殊动画效果的测量等。

1、三维激光扫描系统的构成与技术地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪,数码相机,扫描仪旋转平台,软件控制平台,数据处理平台及电源和其他附件设备共同构成,是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。

三维激光扫描仪的发射器通过二极管发射出激光脉冲信号,经过旋转棱镜射向目标,然后通过探测器,接收反射回来的激光脉冲信号,并由记录器记录,最后转换成能够直接识别处理的数据信息。

三维激光扫描仪对实体进行扫描时,获取了不同对象对激光的光射时间差,从而测出激光与物体之间的距离,用编码器来测量镜头旋转角度与激光扫描仪的水平旋转角度,最终获取被测对象表面每个采样点空间立体坐标,得到被测对象的离散点集合。

这些称之为“距离影像”或“点云”。

所获取的由点云组成的影像与通常的扫描的栅格影像最大的区别就是具有可量测性。

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用地面三维激光扫描技术是一种新兴的测量技术,它可以快速、高精度地获取地面形态的三维信息。

它采用激光扫描仪将地面表面的点云数据采集下来,然后通过后处理技术生成三维模型。

随着科学技术的不断发展,这种技术被广泛应用于工程测量领域。

一、工程测量中的应用1. 建筑测量地面三维激光扫描技术在建筑测量中具有广泛应用。

它可以精确地获取建筑物表面的三维坐标信息,包括建筑物的外形、内部结构、构造和材料等多种信息。

这种技术可以用于设计、监测和维护建筑物,如在建筑物设计中协助建筑师完成建筑物内部结构的测量,在施工中监测施工过程的质量,在维护中提供建筑物结构检测等。

2. 道路测量在道路测量中,地面三维激光扫描技术可以用于道路线形、路面高程、路面坡度和横断面等信息的获取。

这些信息对于道路设计、改造和施工等工作具有重要意义。

此外,这种技术还可以用于交通流量监测和路面结构分析,为交通规划和管理提供支持。

3. 矿山测量4. 管网测量地面三维激光扫描技术还可以用于城市地下管网的测量。

城市地下管网由于位置难以标识,管理难度大,因此该技术可以大大提高管网管理的效率和准确性。

它可以用于检测管道的敷设情况、管道的位置和倾斜度等信息的获取,为城市供水、供气和供电等工作提供支持。

二、优点和局限1. 优点a. 高精度:地面三维激光扫描技术可以达到亚毫米级的精度,比传统的测量方法更加准确。

b. 高效性:该技术的数据采集速度快,可以在短时间内获取大量的数据。

c. 安全性:该技术可以在无需人员进入危险区域的情况下获取数据,降低了人员的伤害风险。

2. 局限a. 受到环境影响:地面三维激光扫描技术对于强光和强反射表面的物体测量时会受到影响。

b. 成本较高:该技术设备的采购成本较高,维护、更新、升级等费用也比较高。

c. 数据处理难度较大:该技术采集的点云数据量较大,处理难度较大,需要使用先进的计算机软件进行处理。

三、结语地面三维激光扫描技术在工程测量中具有广泛的应用前景,它可以用于建筑、道路、矿山和管网等多领域的测量工作,为工程测量提供了一种新的方法。

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的测量技术,在工程测量中得到了广泛的应用。

它利用激光测距仪和高分辨率数码相机对现场实体进行三维测量和数据采集,能够快速准确地获取物体表面的三维坐标和颜色信息,可广泛应用于土木、建筑、工业、地质等领域。

一、地形测绘和制图:地面三维激光扫描技术在地形测绘和制图领域中应用广泛,可实现地形模型的高精度测量和绘制,包括地形高程、坡度、地形起伏等信息,并可通过三维可视化实现对地形的动态展示。

二、建筑物测绘:地面三维激光扫描技术可用于建筑物的三维测量和建模,不仅能够实现建筑物的尺寸、形状、体积等的测量,还能获取建筑物内部空间结构和构造的精确信息,可用于建筑物的改造、维修和监测。

三、工业测量:地面三维激光扫描技术也广泛应用于工业领域中,可实现工厂和工作设施的三维建模和测量,包括设备的位置、大小、形状等信息,可用于设备调整、安装和维护。

四、地质勘探:地面三维激光扫描技术还可应用于地质勘探领域,例如在山体地质灾害预警中,通过对山体三维模型的建立和监测,可实现对地质灾害的预测和预警。

总之,地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用范围广泛,具有高效率、高精度、非接触式等优点,能够大大提高测量效率和精度,为工程建设提供有力支撑。

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例

三维激光扫描技术在测绘中的应用案例近年来,随着科技的快速发展和创新,三维激光扫描技术逐渐成为测绘领域中不可或缺的工具之一。

该技术通过激光器发射激光束,利用传感器接收返回的激光信号,实现对目标物体的高精度、高效率的三维记录和建模。

三维激光扫描技术的广泛应用,使得现代测绘工作不再依赖传统的人工测量方法,大大提高了工作效率和测绘精度。

接下来,我们将通过几个实际案例来探讨三维激光扫描技术在测绘中的应用。

首先,三维激光扫描技术在城市规划与建筑设计领域中发挥着重要作用。

传统的城市规划和建筑设计几乎都需要用到精确的测量数据,以便进行绘图和模型设计。

然而,传统的人工测量方法往往效率低下且存在一定的误差。

而借助于三维激光扫描技术,可以快速获取城市地貌、建筑物的尺寸和形状等相关数据,不仅节省了时间和人力成本,还能保证测绘结果的准确性。

比如,某市政府计划进行市中心区域的更新改造,利用三维激光扫描仪对该区域进行了全面扫描,获取了大量的建筑物和地面特征的三维点云数据。

在此基础上,设计师可以直接在计算机上对这些数据进行建筑模型的设计和规划,从而大大提高了设计效率和精度。

其次,三维激光扫描技术在文化遗产保护和修复方面也发挥着重要作用。

许多文化遗产建筑都有着复杂的结构和精细的雕刻工艺,一旦发生损毁,常常需要耗费大量的时间和人力进行修复。

而三维激光扫描技术可以快速获取文化遗产建筑的精确信息,为后续的修复工作提供必要的数据支持。

例如,某国家的国宝级文化遗产建筑因年久失修而出现裂缝和变形,传统的测量方法难以准确捕捉到这些细微的状况。

通过三维激光扫描技术,可以全面、精确地记录建筑物的形态和变形,为修复工作提供了重要的依据。

修复人员可以通过对扫描数据的分析和比对,制定相应的修复方案,最大程度地保护和修复文化遗产。

此外,三维激光扫描技术在地质勘探和地质灾害预警方面也有广泛的应用。

地质勘探是石油、煤炭等资源开发的基础工作,传统的地质勘探往往需要大量的人力和物力,而且存在一定的安全隐患。

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的运用研究

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的运用研究

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的运用研究一、三维激光扫描技术的原理及特点三维激光扫描技术(3D laser scanning technology)利用激光束对目标进行扫描,通过测量激光束的反射时间和反射角度来获取目标表面的三维坐标信息,从而实现对目标物体的高精度三维测量。

这种技术具有非接触、高精度、高速度和全自动化的特点,可以实现对复杂场景和大范围物体的快速准确测量,并且可以将得到的三维数据直观地呈现出来,为后续的数据处理和分析提供了基础。

二、三维激光扫描技术在地质测绘中的应用在地质测绘领域,三维激光扫描技术可以用于地质灾害监测、地质调查和地质勘探等方面。

在地质灾害监测中,可以利用激光扫描技术对山体的表面进行快速测量,获取山体的三维形态数据,并结合地质构造和地下水情况等信息,分析和评估山体稳定性,及时预警和防范可能发生的地质灾害。

在地质调查和地质勘探中,激光扫描技术可以实现对地表地貌、岩层构造等地质要素的高精度测量,为地质资源勘探和地质灾害风险评估提供数据支持。

在工程测量领域,三维激光扫描技术可以用于建筑测量、城市规划和土地测绘等方面。

在建筑测量中,可以利用激光扫描技术对建筑物的立面、结构和室内空间进行快速测量,获取建筑物的三维数据,并结合CAD等软件进行建筑设计和结构分析。

在城市规划中,激光扫描技术可以实现对城市地貌、道路网络和建筑布局等城市要素的高精度测量,为城市规划和市政工程设计提供数据支持。

在土地测绘中,可以利用激光扫描技术对地貌地形进行全面测量,获取地表地貌的三维信息,为土地规划和资源管理提供数据支持。

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的应用已经取得了许多成功的案例。

在地质灾害监测方面,我国云南、四川等地区经常发生地质灾害,利用激光扫描技术对地质灾害隐患区域进行快速测量,可以及时掌握地质灾害的演变情况,采取有效的监测和预警措施,保障人民生命财产安全。

在城市规划方面,上海、深圳等城市利用激光扫描技术对城市的立体信息进行测量,可以实现对城市建设和更新的科学规划和管理,为城市的可持续发展提供有效支持。

三维激光扫描技术在测绘中的应用与发展

三维激光扫描技术在测绘中的应用与发展

三维激光扫描技术在测绘中的应用与发展摘要:三维激光扫描技术现已成为测绘领域众人皆知的一项技术,被称为是继GPS后的又一项新兴技术,它可以广泛地应用于测绘行业的各个领域,具有很大的经济价值,这些已经引起了广大科研人员的密切关注和相关研究。

本文主要阐述了三维激光扫描技术的诞生、应用以及与之相辅相成的发展状况。

关键词:三维激光扫描;测绘;应用1 引言测绘,是一门与我们日常生活密切相关的学科。

是指对地表人工设施或者自然地理环境要素的大小、形状、空间位置及其属性等进行测定、采集等。

三维激光扫描技术已在测绘领域的应用中发展了近十年,随着社会科技的发展,它已凭借着成本低、快速性、应用范围广、便于操作、主动性、高密度、全天候、以及非接触性等优势,解决了传统测绘技术的缺陷,它给测绘领域带来的变化也是极大的,它很好地改善了外业测绘的工作环境,提高了其工作效率。

因此,对三维激光扫描技术的应用与发展进行研究具有极大的意义。

2 三维激光扫描技术的诞生与其构成三维激光扫描技术是一种利用光进行目标探测和测距的技术,它可以直接获取被测对象表面点的三维坐标实现对被测物信息的提取,最终完成三维场景的重建。

第一个具有现代意义的激光扫描系统是20世纪90年代美国俄亥俄州立大学制图中心(CMP)开发的GPS van,它可以自动和快速地采集陆地测量系统的直接数字影像;之后,加拿大卡尔加里大学和GEOFIT公司为实现高速公路的测量而设计开发了VISTA系统,它是一个机载激光扫描系统应用的实例;荷兰测量部门自1988年对通过地面固定激光扫描测量技术提取地形信息的技术进行了研究;日本东京大学1999年进行了地面固定激光扫描系统的集成与试验,并取得了良好效果。

三维激光扫描技术的构成包括电子技术、全球定位系统及其相关软件等。

3 三维激光扫描技术的主要特点介绍三维激光扫描技术被称为是一种“实景复制技术”。

它利用激光的独特优异性能,能够深入到各种现场环境中对目标进行扫描操作,并将三维数据完整地采集到电脑中,最终快速准确得重构了被测物的三维模型。

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用

三维激光扫描技术在工程测量中的应用标题:三维激光扫描技术在工程测量中的应用引言:随着科技的不断发展,三维激光扫描技术在工程测量领域中得到了广泛的应用。

它以其高精度、高效率和无接触等优势,为我们的工程测量带来了巨大的便利。

本文将深入探讨三维激光扫描技术在工程测量中的应用,并就其在土建工程、建筑设计、文化遗产保护等方面的具体应用进行分析。

一、三维激光扫描技术在土建工程中的应用在土建工程中,精确的测量是确保工程质量和安全的重要保障。

传统的测量方法存在着繁琐、耗时和难以达到高精度等问题,而三维激光扫描技术的出现彻底改变了这种情况。

利用激光扫描仪,可以在短时间内获取一个场景的完整三维点云信息,得到建筑物的真实模型。

这样的模型可以提供准确的空间坐标、形状和尺寸信息,为工程的规划、设计和施工提供重要的参考数据。

二、三维激光扫描技术在建筑设计中的应用在建筑设计中,规划师需要快速获取和分析已有建筑的结构和形貌信息,以便更好地进行设计优化。

传统的测量方法面临着难以捕捉复杂建筑物细节、误差较大等问题,而三维激光扫描技术则能够准确快速地获取建筑物的三维数据。

基于三维激光扫描数据,设计师可以直观地观察和分析建筑物的形状、结构、比例等特征,从而为自己的设计提供更加准确、全面的参考。

三、三维激光扫描技术在文化遗产保护中的应用文化遗产的保护与修复是一项重要工作,而三维激光扫描技术在这方面发挥了重要的作用。

对于古建筑、文物等珍贵文化遗产的保护,需要非常准确的测量和记录,传统的方法往往难以做到。

激光扫描技术可以精确地获取文物的三维信息,为文物保护和修复提供重要依据。

同时,利用激光扫描技术还可以进行虚拟重建和仿真,让人们通过虚拟现实技术重新体验过去的文化遗产。

四、三维激光扫描技术的发展趋势随着科技的不断发展,三维激光扫描技术也在不断演进和完善。

传感器的精度不断提高,扫描仪的体积不断减小,扫描速度和数据处理能力也在不断提升。

未来,三维激光扫描技术将更加普及,并在更多领域发挥作用,比如汽车制造、航空航天等。

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用摘要:在一个快速发展的时代,科技与日常生活紧密相连,不仅极大地提高了我们的生活效率,也逐渐改变了我们观察和理解世界的方式。

三维激光扫描测量技术作为其中的佼佼者,以其精确、灵活和多样化的特点,在多个领域展现了广泛的应用前景。

从地形与地貌测绘到城市规划,从环境与生态保护到考古与文化遗产的精致描绘,它都扮演着重要的角色。

本文旨在深入探讨三维激光扫描测量技术的特点及其在不同测绘领域的具体应用,展现了现代科技如何与传统学科相结合,共同推动着我们更好地认知和保护这个多彩的世界。

关键词:三维激光扫描测量技术;测绘领域;建筑工程引言:三维激光扫描测量技术的兴起与发展不仅是一项技术飞跃,更是人类智慧和创造力的集中体现。

通过对地形与地貌、城市规划与基础设施、环境与生态以及考古与文化遗产保护等多个领域的深入探索,我们看到了这一技术如何将现实世界与数字世界相连,如何将过去与现在相接,如何将科学与艺术相融。

它为我们提供了一种全新的观察和理解世界的方式,将人们带入了一个更精确、更灵活、更全面的测绘时代。

一、三维激光扫描测量技术的特点三维激光扫描测量技术凭借其独特的特性,正在逐渐改变许多领域的测量和分析方法。

其中最引人注目的是其高精度,能够提供毫米级的精确度,准确捕获目标表面的详细信息。

同时,这种技术的高速度也不容忽视,通过自动化的扫描过程,它可以迅速地捕获大量数据点,从而显著减少数据收集的时间;三维激光扫描测量技术不仅灵活,适用于各种类型和规模的对象,还具有高度的自动化特点。

设备通常可以自动化操作,从而提高效率和一致性。

更进一步,该技术能够捕获密集的点云数据,为精确的三维建模提供丰富的基础;非接触的测量方式为三维激光扫描测量技术增添了额外的魅力。

由于它不需要物理接触目标,因此可以用于测量脆弱、敏感或难以接近的对象。

这一特点与它的立体测量能力相结合,使其成为许多复杂和需求多样的应用的理想选择;此外,三维激光扫描测量技术还可以与其他测量和分析工具结合使用,并在需要快速反馈的应用中提供实时或近实时的测量和分析。

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用

三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的综合应用

摘要随着测绘技术的发展,三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中得到了广泛的应用。

本文介绍了三维激光扫描技术的原理和优点,并阐述了其在地质测绘和工程测量中的应用。

此外,本文还提出了三维激光扫描技术在未来的发展趋势。

关键词:三维激光扫描技术、地质测绘、工程测量、应用、发展趋势正文1. 三维激光扫描技术的原理和优点三维激光扫描技术是一种基于三角测量原理和光学扫描技术的高精度、高速、非接触式测量方法。

它利用激光束来扫描物体表面,并在扫描过程中记录下每个点的位置和颜色信息,从而生成一个三维模型。

三维激光扫描技术具有以下优点:1) 高精度:相比传统的测量方法,三维激光扫描技术具有更高的精度和可重复性。

2) 高速度:三维激光扫描技术可以在短时间内完成大量数据的采集和处理,大大提高了测量效率。

3) 非接触式测量:三维激光扫描技术不需要物体表面与测量仪表之间接触,避免了物体表面损伤和测量误差。

4) 全方位测量:三维激光扫描技术可以实现全方位测量,包括物体的内部和外部。

2. 三维激光扫描技术在地质测绘中的应用地质测绘是研究地质结构、地形地貌和地球物理现象的一门学科。

三维激光扫描技术可以被广泛地应用于地质测绘中,如下所述:2.1 地形测绘三维激光扫描技术可以用于地形测绘,包括建筑物、道路、桥梁等建筑物的测量。

通过采集建筑物的三维数据,可以生成高精度的建筑物模型和地形模型,这对城市规划和建筑设计都非常有用。

2.2 地质构造测量三维激光扫描技术可以用于地质构造测量,如断层和岩石结构的测量。

通过采集地质构造的三维数据,可以生成高精度的地质结构模型,这对地质研究和勘探有很大的意义。

2.3 卫星图像配准三维激光扫描技术可以用于卫星图像配准。

通过采集地面的三维数据和高分辨率的卫星图像,可以将卫星图像精确地与地面实际情况进行配准,从而提高卫星图像在地质测绘中的应用价值。

3. 三维激光扫描技术在工程测量中的应用工程测量是工程建设的重要环节,三维激光扫描技术可以被广泛地应用于工程测量中,如下所述:3.1 建筑设计和施工三维激光扫描技术可以用于建筑设计和施工。

三维激光扫描技术在测绘中的全面应用

三维激光扫描技术在测绘中的全面应用

三维激光扫描技术在测绘中的全面应用引言:随着科技的不断发展,三维激光扫描技术在测绘领域得到了广泛的应用。

这项技术利用激光束进行快速而精确的测量,可以提供高度详细的三维模型和地图,为各行各业带来了许多全新的机遇和挑战。

本文将探讨三维激光扫描技术在测绘领域中的全面应用,包括在建筑、城市规划、资源管理和文化遗产保护等方面的应用。

一、建筑测绘中的应用三维激光扫描技术在建筑测绘中具有很大的优势。

它可以快速、准确地获取建筑物的几何形状和空间分布信息。

通过扫描建筑物外部和内部的结构,可以生成高度精确的建筑物模型,有助于建筑设计、监测和维护。

此外,三维激光扫描技术还能有效检测不规则形状和结构的建筑物,并帮助自然灾害时的紧急救援工作。

二、城市规划中的应用在城市规划方面,三维激光扫描技术可以提供城市地貌、建筑物形态等相关数据,从而为规划者提供全面的情景模拟和详尽的信息。

规划部门可以利用这些数据进行城市景观设计与评估,定位合适的建筑地点,分析道路拥堵情况和人口密度等问题。

此外,三维激光扫描技术还可以帮助规划者预测和规划城市未来的发展方向,并进行合理的城市更新和扩建。

三、资源管理中的应用三维激光扫描技术在资源管理中也发挥了关键作用。

利用这项技术可以快速测量和分析土地和森林的形态和分布情况,从而进行资源评估和管理。

例如,在土地利用方面,三维激光扫描技术可以提供土地的地形、坡度和水流分布等信息,帮助决策者制定合理的土地利用政策。

此外,在森林资源管理中,激光扫描可以提供准确的森林地貌和树木分布情况,为森林病虫害防治、森林火灾预防等提供重要支持。

四、文化遗产保护中的应用在文化遗产保护方面,三维激光扫描技术为保护文化遗产提供了有效的手段。

通过激光扫描可以快速获取文化遗产的三维模型和纹理信息,保留珍贵的文化遗产。

例如,对于古建筑物和雕塑,利用激光扫描可以获取其精确的尺寸和结构,有助于保护和修复工作。

此外,三维激光扫描技术还可以帮助文物部门进行文物鉴定和文物复原,为后人提供更加准确和详尽的文化遗产了解。

三维激光扫描测量技术在工程测量的应用概述

三维激光扫描测量技术在工程测量的应用概述

三维激光扫描测量技术在工程测量的应用概述摘要:在城区基础建设工作逐步开展的背景下,建筑工程也在不断增多。

在这样的条件下,为了保证建筑工程修建的良好发展,将三维激光扫描测量技术运用到工程测量环节。

本文先对三维激光扫描技术进行详细的介绍,然后从地形图测绘、边坡监测、旧城改造三个方面来对三维激光扫描技术的运用展开研讨。

三位激光扫描技术可以保证工程现场探测过程体现快捷性和精准性,能够进一步展现工程现场的客观条件,保证为建筑工程修建的良好发展创造条件。

关键词:三维激光扫描测量技术;工程测量;地形图测绘;边坡检测;旧城改造引言在国内科技水平不断增强的背景下,民众对建筑状态提出了更加严格的标准,并且复杂性建筑设计工艺对建筑现场数据的精准性也会有更加严格的标准,而以往的测量技术设备不能完全满足以上标准。

在这样的背景下,新型测量技术应运而生。

三维激光扫描技术就属于其中较为常用的一种测量技术,即实景复制技术,借助对若干技术设备的联合可以事半功倍的采集到更为精准的现场数据,更加充分的反映出实体建筑的样貌,为建筑工程的快捷性和成效性发展创造有力条件。

1三维激光扫描技术概述三维激光扫描仪主要是通过仪器设备对测量区域进行扫描,以激光测距的原理为测量基础,同时运用扫描镜以及伺服马达设备进行扫描,进而按照流程对扫描结果进行采集,收集扫描区域的三维坐标以及纹理信息,将所扫描区域展现出直观的三维图像。

三维激光扫描技术本身会体现高度的系列性,实际使用环节则会体现高度的繁杂性,在实际扫描环节,通常都应当对指定区域的地理位置做出精准定位,在此基础上才能正式开始测量,将测量最终数据信息全面收录和存档,最后进行计算。

在所有计算过程都结束后,将计算数据发送到指定系统中。

除此之外,在具体扫描环节,还需要结合地理位置条件进行考虑,需要在效用上将三维扫描技术划分为两个类别,即空间扫描和地面扫描。

相对于国外来说,三维激光扫描技术在国内运用范围较窄,更多时候都会被作用于考古和工程测量环节,而国外对于三维扫描技术运用则更为广泛。

三维激光扫描技术分析及测绘应用

三维激光扫描技术分析及测绘应用

三维激光扫描技术分析及测绘应用摘要:三维激光扫描技术可直接对地球表面、地物形态、建筑轮廓,进行三维密集采样。

随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,通过激光测距原理,瞬时测得空间三维坐标值。

成为数字化时代描绘复杂现实世界,最为直接和重要的技术手段。

利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、外形不规则物体得三维可视化模型。

本文从三维激光扫描技术的概况和应用,总结了三维激光扫描技术的现状以及在测绘地理信息等领域的典型应用。

关键词:三维激光扫描;点云;波形处理;测绘应用引言随着信息技术的不断发展,以及深入的研究。

当前社会在数字地球,智慧城市、虚拟现实等领域不断的进行探索和发展。

人们对现实世界向网络虚拟现实的模拟表现出了极大的渴望。

这就导致空间三维信息数据获取和表达需求更加迫切。

三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段,为信息数字化发展提供了硬件支持。

在多行业、多领域成为研究的热点,应用领域不断扩展,逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。

1 三维激光扫描技术的兴起传统测绘数据的获取依靠解析测量方式,在理论、设备和应用等诸多方面都无法满足实现虚拟现实的要求。

随着传感器、电子、光学、计算机等技术的发展,基于计算机视觉理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流[1],但它们在由三维真实世界转换为二维成果影像的过程中,不可避免地会丧失部分几何信息和属性信息,所以从二维影像出发理解三维客观世界,存在自身的局限性。

因此,上述获取空间三维信息的技术手段难以满足应用的需求,如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。

当此之时,三维激光测量技术弥补了这些不足。

成为了获取三维客观世界数据信息的主流。

2 三维激光扫描技术的特点三维激光扫描测量技术作为一种新兴的测绘技术,推动空间数据的采集方式向实时、高精度、数字化和智能化的方向发展。

三维激光扫描技术在测绘中的应用

三维激光扫描技术在测绘中的应用

三维激光扫描技术在测绘中的应用近年来,随着科技的不断发展,激光扫描技术在测绘领域中得到了广泛的应用。

与传统的测绘方法相比,三维激光扫描技术具有高效、精准、自动化等优势,被越来越多的测绘专家所采用。

本文将介绍三维激光扫描技术的基本原理、不同应用领域以及未来的发展趋势。

首先,我们来了解一下三维激光扫描技术的基本原理。

三维激光扫描是利用激光仪器发射激光束,并通过接收器接收被物体表面反射的激光回波来进行测量的一种技术。

激光束在扫描过程中可对目标物体进行大量的测量点采集,从而形成点云数据。

通过对点云数据的处理和分析,可以获得目标物体的三维形态和精确的空间位置信息。

这种非接触式的测量方法有效地提高了测绘的效率和精度。

三维激光扫描技术在测绘领域中的应用十分广泛。

首先,它可以用于建筑物的快速建模。

传统的建筑测量方法需要人工进行测量,耗时且容易出错。

而利用三维激光扫描技术,可以快速获取建筑物的几何形状、立面图和平面图等信息,为建筑设计和规划提供了重要的数据支持。

同时,激光扫描技术还可以用于文物保护和遗址勘察,通过对文物和遗址的三维扫描和重建,可以实现对它们的精确保护和保存。

其次,三维激光扫描技术在城市规划和土地测绘中也有着广泛的应用。

通过对城市环境和地貌的三维扫描,可以获得城市的地理信息和地貌特征,进而为城市规划和土地利用提供依据。

同时,激光扫描技术还可以用于测绘城市中的道路、桥梁和隧道等交通设施,为交通规划和工程建设提供详细的数据支持。

此外,三维激光扫描技术还可以广泛应用于航空、航天和地质勘探等领域。

在航空与航天领域,激光扫描技术可以用来进行航空摄影测量和地形的三维重建,为飞行路径规划和航空器设计提供依据。

在地质勘探领域,激光扫描技术可以用来进行地质形态和地层的测量与分析,从而为矿产资源的勘探和开发提供有效的数据支持。

三维激光扫描技术的发展前景是非常广阔的。

未来,随着技术的进一步革新和应用场景的拓展,我们将会看到三维激光扫描技术在更多领域的应用。

三维激光扫描仪在测绘技术中的应用案例

三维激光扫描仪在测绘技术中的应用案例

三维激光扫描仪在测绘技术中的应用案例导言随着科技的不断发展,三维激光扫描仪在测绘技术中的应用越来越广泛。

三维激光扫描仪通过发射激光束对目标进行扫描,从而获取其三维坐标信息。

本文将以不同领域的实际案例来探讨三维激光扫描仪在测绘技术中的应用。

建筑测绘首先,让我们来看看三维激光扫描仪在建筑测绘方面的应用。

传统的测绘技术需要人工进行测量,耗时且容易受限于环境条件。

然而,三维激光扫描仪的出现极大地改善了这一状况。

它能够快速、准确地测量建筑物的各种参数,例如建筑物的高度、长度和宽度等。

更重要的是,三维激光扫描仪能够捕捉到建筑物的内部结构,如楼梯、走廊等。

这样一来,建筑师就可以更好地规划和设计建筑物,提高工作效率。

土壤测绘除了建筑测绘,三维激光扫描仪在土壤测绘方面也起到了重要的作用。

在过去,农民和农场主往往无法准确测量土地的起伏和高度信息,这给他们的农业生产带来了很大的困扰。

然而,有了三维激光扫描仪,这个问题得以迎刃而解。

三维激光扫描仪可以收集到土地的高度数据,并生成高度图。

这使得农民可以更好地了解土地的地形,并根据需要进行土地改造和农作物种植。

地质测绘地质测绘是另一个重要的应用领域。

地质勘探工程需要对地下情况进行准确的测量和分析。

过去,地质勘探往往需要一个庞大的团队和大量的测量设备。

然而,有了三维激光扫描仪,这一情况发生了变化。

三维激光扫描仪能够通过地表测量获取地下的相关信息,如沉积物的分布、岩层的厚度等。

这为地质勘探带来了巨大的便利,减少了勘探时间和人力成本,并提高了勘探精度。

文物保护与修复三维激光扫描仪在文物保护与修复方面也发挥着重要作用。

许多文物因受到长期的环境侵蚀和人为破坏而遭受损失。

传统的文物保护与修复往往需要依赖于大量的人力和物力,并且容易损坏文物原貌。

而有了三维激光扫描仪,文物保护和修复工作变得更加精确和高效。

三维激光扫描仪可以对文物进行三维扫描,从而获取其尺寸和形状信息。

基于这些数据,文物专家可以进行数字化建模和仿真分析,精确还原文物的原貌,制定相应的保护和修复方案。

三维激光扫描技术在工程测绘中的综合应用

三维激光扫描技术在工程测绘中的综合应用
(二)三维地面三维激光扫描技术在道路工程测量中的应用
道路工程即为交通工程,其在实际施工中对于地面数据的监测尤其重要,三维地面三维激光扫描技术在道路工程开展中的应用能够全面扫描观察道路的实际情况,明确了解道路建设过程中的各类信息,同时能够对周围的地质环境进行监测,能够最大限度上为道路工程的开展提供相关参考建议,避免其在实际设计以及施工中出现缺陷,影响道路施工的可行性[6]。随着我国整体道路进城工程的不断开展,道路交通的环境的整体复杂性也在加强,传统测量方式已经无法满足当前道路工程开展中对于测量的要求。地面三维激光扫描技术的实施,能够提升实际扫描中的可靠性以及稳定性,及时对各线路网络的存在进行了解,同时对相关方案进行调整,对于道路工程整体工程质量的提升也有显著的促进作用。
三、工程测量中地面激光扫描技术的应用
(一)三维地面三维激光扫描技术在在建筑工程测量中的应用
建筑工程是当前城市化建设中的重要工程类型,其在实际建设中大多为翻修建筑或者重建,在实际实施中需要做好对工程的精密测量,不管是建筑本身还是其与周围环境的关系,均需要详细了解[5]。就建筑物本身来说,三维激光扫描技术的应用能够提升对于建筑数据的采集,能够尽可能降低图纸与实际测量之间的误差,尤其是在古建筑修复等方面,地面三维激光扫描技术的应用优势更加显著,其能够对建筑的整体空间形态进行测量以及扫描,收集相关数据后能够分析该建筑的变形情况以及变形程度,从而制定更加完善可靠的修复规划,能够在提升测量结果准确性的基础上,为相关修复方案提出部分建议,延长建筑物的使用寿命,提升工程的开展质量。
一、地面三维激Байду номын сангаас扫描技术的实际操作要求
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用,首先,需要对工程数据进行采集,同时进行相应的处理分析,工程数据采集在实际操作中首先需要进行工程区的扫描测量。其次,需要进行扫描,在实际测量中需要充分考虑到整个工程区域的平面环境同时需要对工程地面高程高度数据进行相应的综合扫描处理,常用的扫描方式主要为标靶坐标扫描以及三维激光逐步扫描两种,不同工程在实际建筑施工过程中,所测量的环境大小区域也有所不同。随着工程整体建设环境的越大,相应的需要扫描的范围也比较大,需要将多个扫描站共同配合,完成对整个工程范围的扫描[2]。因此,在实际扫描工作开展过程中,需要注意对不同扫描站之间的配合及衔接,确保整个工程完成无缝衔接的扫描。数据拼接法是此类大型工程拼接扫描中常用的扫描技术,在实际扫描中可先设置相应的标靶,根据标靶的空间以及数据位置进行相应的扫描,在扫描过程中,需要根据工程测量要求达到相应的扫描精度,地面三维激光扫描之前需要明确扫描范围以及扫描准确度,确保其符合整个工程规划以及管理的相关要求,避免出现二次扫描情况,增加扫描的工作量以及各方面的支出[3]。地面三维激光扫描在实际实施中的步骤来看,该系统能够对大量数据进行统计和处理,所需要的数据空间比较大,与传统测绘软件相比是非常复杂的,在实际处理中,可根据地面工程实际的勘测情况进行相应的数据筛选处理,完成后可进行平面图的绘制,绘制工作在实际工程开展过程中需要使用相应的软件平台将其以图例相结合,确保全面展示出地面的实际特征,在实际扫描中可根据实物的比例尺对其进行标定处理,结合相应的数据以及专业的软件生成相应的模型,从而得到3D的图像影像之后,可在相应软件操作帮助下,对于图面的地表断裂情况进行观察,进而提升对工程测算数据的处理质量。
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三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用三维信息获取技术,也称为三维数字化技术。

它研究如何获取物体表面空间坐标,得到物体三维数字化模型的方法。

这一技术广泛应用于国民经济和社会生活的许多领域,如在自动化测控系统中,可以测微小、巨大、不规则等常规方法难以测量物体。

随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现,人们对空间三维信息的需求更加迫切。

基于测距测角的传统工程测量方法,在理论、设备和应用等诸多方面都已相当成熟,新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量,GPS可以全天候、一天24小时精确定位全球任何位置的三维坐标,但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。

随着传感器、电子、光学、计算机等技术的发展,基于计算机视觉理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流,但它在由三维世界转换为二维影像的过程中,不可避免地会丧失部分几何信息,所以从二维影像出发理解三维客观世界,存在自身的局限性。

因此,上述获取空间三维信息的手段难以满足应用的需求,如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。

三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段,为信息数字化发展提供了必要的生存条件。

20世纪90年代,随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降,它在测绘领域成为研究的热点,应用领域不断扩展,逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。

使用国产地面激光扫描仪扫描的输电线三维模型三维激光扫描测量技术的特点三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,能够对任意物体进行扫描,且没有白天和黑夜的限制,快速将现实世界的信息转换成可以处理的数据。

它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,可以极大地降低成本,节约时间,而且使用方便,其输出格式可直接与CAD、三维动画等工具软件接口。

目前,生产三维激光扫描仪的公司有很多,它们各自的产品在测距精度、测距范围、数据采样率、最小点间距、模型化点定位精度、激光点大小、扫描视场、激光等级、激光波长等指标会有所不同,可根据不同的情况如成本、模型的精度要求等因素进行综合考虑之后,选用不同的三维激光扫描仪产品。

机载激光雷达生成的三维地表模型三维激光扫描技术发展激光雷达(Light Detection and Ranging,简称LIDAR)是利用激光测距原理确定目标空间位置的新型测量仪器,通过逐点测定激光器发射信号与目标反射信号的相位(时间)差来获取激光器到目标的直线距离,再根据发射激光信号的方向和激光器的空间位置来获得目标点的空间位置。

通过激光器对物体表面的密集扫描,可获得物体的三维表面模型。

三维激光扫描测绘技术的测量内容是高精度测量目标的整体三维结构及空间三维特性,并为所有基于三维模型的技术应用而服务;传统三维测量技术的测量内容是高精度测量目标的某一个或多个离散定位点的三维坐标数据及该点三维特性。

前者可以重建目标模型及分析结构特性,并且进行全面的后处理测绘及测绘目标结构的复杂几何内容。

如:几何尺寸、长度、距离、体积、面积、重心、结构形变,结构位移及变化关系、复制、分析各种结构特性等;而后者仅能测量定位点数据并且测绘不同定位点间的简单几何尺寸,如:长度、距离、点位形变、点位移等。

按照空间位置分类,三维激光扫描设备可分为:机载类和地面类。

1.机载扫描激光雷达机载激光雷达简称LIDAR是指在飞机上搭载激光雷达、数字相机和定位定姿装置,以获取具有影像真实感的高精度数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)的新型测绘装备。

LIDAR系统通过扫描装置,沿航线采集地面点三维数据,通过特定方程解算处理成适当的影像值,生成LIDAR数据影像和地面高程模型DEM。

系统可自动调节航带宽度,使其与航摄宽度精确匹配。

在不同的实地条件下,平面精度可以达到0.15 至1米,高程精度可达到10厘米,间隔可达到2-12米。

LIDAR是为综合航摄影像和空中数据定位而设计的,其独特性在于能快速为数字制图和GIS 应用提供精确的地面模型数据。

由于激光脉冲不易受阴影和太阳角度影响,从而大大提高了数据采集的质量。

其高程数据精度不受航高限制,比常规摄影测量更具优越性。

LIDAR应用多光束返回采集高程,数据密度可达到常规摄影测量的三倍,可提供理想的数字高程模型DEM,大大提高了正射影像纠正精度。

LIDAR 数据经过处理,可以直接与其它类型要素或影像数据合并,生产内容更为丰富的各类专题地图。

机载激光雷达系统与数字航摄仪、机载GPS及惯性导航系统(INS)相结合,使用大容量高速计算机,经过专用软件处理,可在空中完成地面高程模型DEM及数字正射影像图DOM的大规模生产,将大大提高航测成图的作业生产效率,减少生产环节,缩短生产周期,提高成图精度,提供更为丰富的地理信息。

2.地面激光扫描雷达(激光扫描仪)地面激光扫描雷达也称激光扫描仪,地面激光扫描雷达按照平台分为地面、车载、船载和手持等类型。

地面激光雷达(Ground一Based Light Detection and Ranging, Ground-Based LIDAR)小型便捷、精确高效、安全稳定、可操作性强,能在几分钟内对所感兴趣的区域建立详尽准确的三维立体影像,能提供准确的定量分析,可广泛应用于各相关领域,如快速建立局部城市三维模型、古建筑测量与文物保护、逆向工程应用、复杂建筑物施工、地质研究、建筑物形变监测等领域。

地面三维激光扫描是在地面利用激光扫描装置自动、系统、快速(准实时) 获取对象表面的三维坐标的测量技术。

它是一种高精度的测量手段,中、长距离的地面激光扫描仪的单点定位精度在±2 毫米至±25 毫米之间。

激光扫描与传统的单点测量(如全站仪、GPS 测量) 不同,可以获取被扫对象表面成千上万个点的三维坐标,而且可以获取对象表面的深度影像信息。

目前有瑞士Leica,美国的Tremble等公司有商用产品,每台在150万元左右,作用距离大多在100米以内。

国内已经有很成功的地面激光扫描仪,当前最大测距为200米,成本是进口的一半,换装大功率激光器后可以增大测量距离,根据需要可以达到1000米以上。

三维激光扫描技术的数据处理利用三维激光扫描仪获取的点云数据构建实体三维几何模型时,不同的应用对象、不同点云数据的特性,三维激光扫描数据处理的过程和方法也不尽相同。

概括地讲,整个数据处理过程包括数据采集、数据预处理、几何模型重建和模型可视化。

数据采集是模型重建的前提,数据预处理为模型重建提供可靠精选的点云数据,降低模型重建的复杂度,提高模型重构的精确度和速度。

数据预处理阶段涉及的内容有点云数据的滤波、点云数据的平滑、点云数据的缩减、点云数据的分割、不同站点扫描数据的配准及融合等;模型重建阶段涉及的内容有三维模型的重建、模型重建后的平滑、残缺数据的处理、模型简化和纹理映射等。

实际应用中,应根据三维激光扫描数据的特点及建模需求,选用相应的数据处理策略和方法。

三维激光扫描技术的应用探讨随着三维激光扫描测量技术、三维建模的研究以及计算机硬件环境的不断发展,其应用领域日益广泛,如制造业、文物保护、逆向工程、电脑游戏业、电影特技等,逐步从科学研究发展到进入了人们日常生活的领域。

三维激光扫描技术的介入促进了应用领域的发展,同时应用领域的大量需求成为其研究的动力,三维激光扫描测量技术在测绘领域有广泛的应用。

激光扫描技术与惯性导航系统(INS)、全球定位系统(GPS)、电荷耦合(CCD)等技术相结合,在大范围数字高程模型的高精度实时获取、城市三维模型重建、局部区域的地理信息获取等方面表现出强大的优势,成为摄影测量与遥感技术的一个重要补充。

同时在工程、环境检测和城市建设等方面均有成功的应用实例,如断面三维测绘、绘制大比例尺地形图、灾害评估、建立3D城市模型、复杂建筑物施工、大型建筑的变形监测等。

下面简要介绍一下主要应用:①立体模型的建立:此项功能是三维激光扫描技术的强项,主要用于物体立体模型的建立(房屋、桥梁、城堡、厂区设备等)、考古与文物保护、工业设备计测、三维数字地面模型建立、三维城市漫游建立,满足未来3D数据采集等方面。

②借助机载和船载激光扫描设备可以完成水地和地面地形测量。

③滑坡监测和确定滑坡区域:通过比较两次或多次扫描数据,从而进行分析和确定滑坡区域和对滑坡区域检测,达到减灾防灾和对灾害造成范围的确定。

④逆向工程中的应用,是针对一现有工件样品或模型,利用手持三维激光扫描仪准确快速地将轮廓坐标测得,并加以建构曲面,编辑、修改后传输到CAD 模型系统,再由工路径送至加工机,制作所需模具或送到快速成型机将样品模型制作出来。

举世瞩目的北京二00八年奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”工程,经历两年多的建设后,今天成功实施了钢结构施工的最后一个环节——整体卸载。

卸载后,搭建“鸟巢”的“树枝”——钢结构,由被外力支撑的状态变成完全靠自己支撑,意味着“鸟巢”真正从设计图纸变成自主矗立在大地上的巨型建筑,具有里程碑式的意义。

如下图:结束语三维激光扫描技术是快速获取三维空间信息的重要手段之一,特别对于测绘领域来说,伴随三维激光技术的不断完善与发展,以及三维控制信息需求的增加,三维空间技术将和现代经典测量技术相互融合,作为一种新的空间数据采集手段,三维激光扫描技术将具有广阔的发展空间,成为一种普遍在测绘领域应用的新技术手段。

城市三维遥感信息可以广泛应用于城市的规划设计、城市空气污染控制和环境保护、通讯网络的布设、城市光照研究、城市化进程的监测以及城市的现代化管理,城市建筑物的三维信息也是虚拟城市的关键信息之一。

目前由于经济和社会的发展步伐明显加快,使得城市的动态变化速度也大大加快,许多应用中都迫切要求高效提供城市三维信息。

像上海浦东的陆家嘴金融贸易区是“一月一个样,一年大变样”; “数字城市”的发展更要求能高效地获取城市信息,采用一般的方法和手段如地面人工测量、航空摄影测量需要投入大量的人力、物力,且速度慢,效果也不理想,与城市发展速度不匹配。

因此,用传统的手段很难满足应用要求。

机载三维仪可以准实时地获取地面的三维位置和光谱信息,以保证从信息获取到提供三维建筑物信息在很短时间内完成。

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