三维激光扫描技术在建筑测绘中的运用分析

三维激光扫描技术在建筑测绘中的运用分析

任聪 ,曹苏 ,刘静

370405198411192515  山东淄博  370303198301062519  山东淄博   370481199103166447  山东枣庄

摘要：近年来，结构复杂、施工困难的高层建筑和多种形式的标志性建筑在城市发展中屡见不鲜，这些大型建筑工程可以如期顺利完工并得到利用，建筑测量技术发挥着重要作用。三维激光扫描技术作为当前的测量新技术，在工程测量过程中具有高效、精度高、无损的测量技术优势，受到了众多施工企业和测量单位的欢迎。加强对三维激光扫描技术在建筑图纸中应用的深度分析，可以进一步提高该测量技术的效果。

关键词：三维激光扫码技术；建筑测绘；运用分析

引言

随着我国建筑业的不断发展，建设规模和建设总量不断增加。测绘工作是建设项目施工中的重要工作，直接影响到施工质量和整体安全。因此，施工单位应合理应用施工测量技术，全面提高施工测量工作的精度。三维激光扫描技术在建筑测量中的有效应用可以有效弥补传统建筑测量的不足，有利于我国的相关工作。

1三维激光扫描技术的应用原理和工作优势

1.1应用原理

三维激光扫描技术也称为三维实体克隆技术，是一种实用的扫描功能，在实践中主要通过使用激光设施有效地搜索目标区域。扫描影像资讯可让您了解测量区域内环境元素的各种控制顶点。您也可以撷取可测量物件表面上光源反射的强度，以及对应的颜色分配资讯，产生空间的3D点资讯，并在要处理的区域中执行空间、建筑和环境的完整扫描。三维激光扫描仪应用程序，主要由激光去除机制、反光部分和新数码相机等组件组成。激光传感器设备主要使用脉冲测量，在制造过程中主动发送相应的激光信号，并从扫描范围内的物体接收实时反射信号信息。这样可以精确测量水平和垂直距离。您可以使用收集的测量资料精确计算扫瞄的点与测量原点之间的座标差。如果测量桩号座标和同一个参考点是已知参数，您可以精确计算相应取样点的3D座标位置。

1.2应用优势

3D激光扫描仪技术比以前的测量技术更先进，能够以更少的时间和空间实现更高效的校准自动化。该技术实现了无反射棱镜的无创扫描，实现了采集目标的三维立体扫描，获得了相应的建筑数据。收集的数据由扫描设备自动收集。此外，三维扫描技术可以超出实际测量范围，以确保生成数据的完整性和效率。执行相关扫描不需要绘制或测量测量测量的区域，而是需要部署和规划整个工作流来执行相应的任务。通过应用三维激光扫描仪技术，您可以使用光线扫描来验证发出的激光信号是否正确捕获建筑的位置信息。这有助于避免在扫描过程中出现环境和建筑障碍。3D扫描技术使您能够更快、更准确地访问云数据，收集建筑测量和相关目标的高密度数据，以改进数据解决方案并减少测量中的缺陷。

2三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用

2.1外业数据采集

实验区域为某市一老式居民楼，建筑物周围附属建筑物较多，人流量较大，给外业数据采集带来一定困难。建筑物外业测量前，首先要进行现场踏勘，结合建筑物资料确定扫描范围和路线，尽量保证数据的完整性，减少不必要的补测和重复测量。另外为了减小数据解算过程中的误差累积，路线规划时尽量回到原始起点，构成闭合环路。此外由于建筑物有一定高度，为方便将建筑物顶部点云数据采集完整，扫描时注意将测站与目标建筑物“远近结合”。外业点云数据采集完成后需要将明显偏离主体点云的漂移点、超出扫描区域的冗余点进行删除，进行这步操作主要是防止后期在提取特征时造成误判，影响了建模精度。点云去噪完成后，为方便后期进行处理、分析和存储等操作，需要对去噪后的点云数据进行精简。

2.2建筑规划设计阶段

大型建筑和小型建筑都必须在施工准备之前进行规划。3D激光扫描仪技术可捕获地形表面、交通线路和周围建筑以及其他相关细节，例如b .建筑物周围的平台、建筑物的走廊、楼梯的位置、坡道和引道、楼层的紧急出口和进气口。此测量技术为创建三维点云模型提供了更加真实、直观和全面的基础，从而为建筑规划提供了精确的数据并生成了1:1的真实感。这有助于建筑设计的顺利实施。此外，设计的建筑模型可以与扫描的点云数据进行匹配，以确定建筑平面设计是否有用。

2.3外业数据收集工作环节

应用3D激光扫描仪技术时，在现场数据采集会话期间收集的数据质量较低，直接影响了3D建模的质量。人口流动是影响因素之一。除了使用错误的峰值数据收集方法外，还增加了一种灵活的测量机制，以弥补扫描仪与建筑物之间的差距，并通过人类控制的采集增加测量点的数量，前提是大量人员和车辆进行数据收集。点云构成是计算会话中最重要和最困难的方面之一。实际测量要求前后梁站之间有30%的重叠，以及各测量点之间有一个完整的测量平面，可作为后续调整参数的参考。搜索参数设置和点云质量设计之间存在紧密联系，激光点频率参数设置确定目标标记和点云拟合精度之间直接相关的距离。该测量通过启动不同激光测量的比较测试和分析，确认100kHz的点大小，确认扫描分辨率的设计与扫描数据总量和扫描持续时间直接相关。激光扫描仪的垂直尺寸为0.182°，水平分辨率为0.0035°。在此建筑数据扫描过程中，通过使用数字相机设备同步快照来绘制相应的草图。每次数据检查后，都需要对点云数据进行全面检查，以重新计算包含过多点的间隙或数据。

2.4内业数据处理工作阶段

在处理行业数据时，链接点云是一项重要任务，也是行业中更复杂的数据处理工作。点云连接的精度直接影响内部数据处理的质量。测量时，软件对HD3LS场景使用迭代算法进行最近的配置，根据扫描顺序自动连接收集的激光扫描数据。如果由于衰减角度和环境差异而无法进行自动融合，则必须在软件中定义工作站之间的特征特性，以允许手动融合。此外，还会检查螺纹接头是否有错误，以确保螺纹接头小于2厘米。软件中的点云自动过滤功能可在处理点云噪声时有效地处理点源干扰。对于无法自动删除的影响点，可以使用多边形选择器设置噪波点并手动执行噪波抑制。

2.5扫描工作精度分析

为了有效地验证这种三维激光扫描仪技术，分析了建筑测量工作中的测量精度。该项目使用完整设备对门和窗格以及建筑的角坐标进行现场测量，将测量的参数与三维激光扫描仪参数数据进行比较。使用结果分析可以确定测量工作的精度符合建筑设计的基本设计要求。它使用三维激光扫描仪来控制建筑物测量数据和在整个工作站测量过程中捕获的错误数，而不考虑在整个工作站的测量活动中发生的任何错误。

结束语

综上所述，通过三维数字技术的实际应用，完全实现了测绘点的定位，可以在短时间内收集到大量的测绘点参数信息。可以实时收集测量距离和角度的测量数据。为相关设计工程师和施工人员提供更准确的施工坐标参数，提高整体测量效率。有效优化测量员的工作效果，为建设项目建设打下良好基础。

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