建筑测绘地面激光扫描模式识别方法研究

建筑测绘地面激光扫描模式识别方法研究

刘静,孟令芳

山东信源土地房地产资产评估咨询有限公司  山东 济南 250400

摘要：对于我国建筑测绘领域而言，大多利用的是地面激光扫描数据信息来进行平立剖面图的绘制，此种识别方法能够满足以往建筑测绘工作的要求。但从该类型项目的发展趋势来看，在当下乃至未来的实践过程中，基于地面激光点云的建筑平立剖面图的半自动绘制方法的应用将会进一步推广，因其主要优势在于不需大量的人力及时间来进行操作以及调整信息的提取，进而优化了建筑测绘地面激光扫描方法的实践效能。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：建筑测绘；地面激光扫描模式；识别方法

引言

随着社会经济的发展，传统建筑的保护工作逐渐受到重视。我国传统建筑建设历史悠久，极度地缺乏建筑资料，传统建筑的保护、修复面临较大的困难[1]。目前，地面激光通过扫描的方式收获三维数据信息，能够确定建筑结构的平面图、立体图和剖面图，这在实际建筑测绘中具有重大意义。采用地面激光扫描的方法测绘建筑物，能够大量节省人力、大幅度缩短建筑测绘时间以及极大地提高测绘精度。

1建筑测绘地面激光扫描模式概念

1.1地面激光扫描模式识别技术原理

在建筑工程的测绘中，地面激光的扫描应用原理主要包含三个步骤：其一，先把点云数据投射至经虚拟处理平面上，同时准确测算投影平面和每个扫描点距离，以获取正射深度图像；其二，对影像中几何特性进行提取，同时在自动化处理的技术辅助下，生产剖面图、立面图与平面图；其三，与实体建筑的项目中各个角度的部件相结合，有效修正剖面图、平面图与立面图，获取最后所得测绘图形与数据。在工程测绘中，只有充分了解地面激光主要原理，贯彻落实上述三个步骤，方可有效应用在实际建筑工程测绘之中，以便将工程测绘的工作完成。但是需要重视的是，在对目标的建筑实施地面激光的扫描时，要明确线性特征，因为在建筑剖面图、立面图以及平面图绘制中，线性特征是核心要素。

1.2建筑测绘地面激光扫描识别方法

（1）地面激光扫描相关数据为基础的平面图、立体图、剖面图具体测绘扫描模式。现代建筑工程对于工程用途的精度和绘制效率都有了更高的要求，测绘技术的发展受行业需求影响，现代测绘技术更重视测绘工作的精度以及工作效率，发展方向倾向于实践价值较高的准确反映地面上相应特征电以及界线现状的具体图形信息技术。建筑测绘所得的平面图、剖面图以及立体图对建筑工程的具体形态有着直接精确的展示作用，对建筑工程的质量有正相关的影响。而测绘数据是工程图纸的基础，基于激光扫描技术获得数据信息与传统测绘相比更加精准，对建筑工程图纸绘制工作有着非常的意义。（2）以地面激光点云为基础的建筑工程平面图、立体图、剖面图半自动式具体测绘识别方法。基于地面激光点云技术为基础的半自动图纸绘制技术具有下述3种功能及特点，首先可以通过激光点云技术完成对目标建筑的正射深度的影像生成工作，随后通过对应的配套技术手段从正射深度影响中地图图纸绘制所需的现行特征，最后以线性特征为基础更加精确高效的完成平面图、剖面图以及立体图等工程图纸的绘制工作，实现了工程图纸的半自动化测绘工作，进一步减少了人为测绘工作内容，减少了图纸绘制工作中人为误差产生的可能。为工程图纸的测绘工作有效性打下坚实的基础。

2地面激光的其他建筑测绘技术

2.1遥感地质勘察技术

建筑测绘通常还要对地势进行分析，以保证建筑的根基得到巩固。在边缘位置和地势残缺处，其勘察工作较困难，因此必须借助遥感地质勘察的优势去捕获信息。在对信息处理时，存在多方面的影响因素，图像的显示清晰度偏低，这时需要利用计算机对数据和图像建立关系，从而分离出高清晰度的图片。一旦有图片的感官效果，则有利于建立对建筑物思维模型图，在测绘上将减小劳动成本。

2.2点云数据的处理技术

首先，为了避免点云数据当中的噪声因素对建模质量造成影响，所采取的数据处理方法为：在俯视状态下剔除建筑物周边明显的噪声数据（数据来源包括道路行人、车辆、行道树等在内），这部分噪声数据可通过框选的方式人工删除。今儿，基于距离值处理方式，根据阈值由系统自动完成去噪处理。需要注意的是：针对去噪后出现空洞的区域，需要进行修复。具体的修复技术为：根据三维激光扫描期间的扫描仪拍摄照片信息，在对称性原则下，在构建线框模型的操作环节当中完成对特征线的提取。其次，要求通过控制点配准的方式对点云数据进行配准以及拼接处理。具体的操作方法为：将控制点所对应的坐标数据导入专业的点云处理软件当中，设置对应的X坐标、Y坐标参数，通过测站-后视方式完成对点云数据的配准处理。同时，可根据所设置的测站点、后视点数据，注册后由系统自动完成对不同测站点云数据的拼接工作，形成完整的数据文件。

2.3地面激光的其他建筑测绘技术

地面激光扫描的辐射荧光技术。除了使用激光点云方法进行建筑物测量和制图外，我们还在研究不使用建筑规划、三维和剖面图的新激光扫描方法，其中一种是放射荧光技术，其主要用于工程测量和制图上。X射线荧光技术具有很高的准确性和强大的调查地下结构的能力，即使在复杂的地形中也可以保证数据的准确性。

3建筑工程测绘过程中地面激光扫描模式具体识别方法产生的应用效能

如果从现实角度出发，为了可以快速得到建筑实体项目具体三维场景图，就应该针对各个理性下相应激光扫描模式具体识别策略来进一步进行研究，同时有效结合实际扫描过程中出现的问题，改进建筑测绘整体作业效率。总的来说，通过进行深入总结分析可知，建筑工程测绘过程中地面激光扫描模式具体识别方法的有效应用出现了几个难题需要解决，这些问题主要表现为，采取建筑三物图、点云配准技术、点云识别技术以及滤波等技术测绘建筑工程实体的时候，产生的“人机交互”问题非常严重，正是因为这些问题的出现，使得建筑测绘工作效率显著下降，所以，应该利用以标靶精准定位和匹配多站点云为基础的机动配准方式来对建筑测绘进行进一步的优化以及改进，以此来确保这种激光扫描模式具体识别方法产生的应用效能一直保持一个非常高的水平。同时，想要对建筑测绘实际技术实践效率进行有效的改进，对于点云识别和滤波方面，应该利用以颜色为基础的点云分割方式有效处理点云识别和滤波，所谓以颜色为技术的点云分割，就是对点云所具有的颜色信息进行考量，通过颜色来对各个扫描点存在的相似性进行度量，从而分割具体扫描技术。这种方法可以有效改善建筑三视图相关测绘技术实际实施效果，对以正射深度影像为基础的建筑工程特性信息的有效提取等的进一步发展非常有利。

结束语

总的来说，地面激光扫描模式识别方法是一种相对先进的测绘工程技术，对于一些现代建筑项目中的测绘工作非常有效。尽管可以避免某些坚不可摧的环境和建筑物，但同时，地面激光扫描模式识别方法也有一些缺点。仅通过纠正这些缺点并促进地面激光扫描模式识别方法的进一步改进，才能在辅助项目中更有效地完成，并提高建筑测绘领域的应用效率。

参考文献

[1]刘伟.面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法探讨[J].石化技术,2019,26(7):165-165

[2]刘莹.面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法探讨[J].建材与装饰：上旬,2016,0(1):227-228

[3]热汗古丽·买买提.建筑测绘地面激光扫描模式识别方法研究[J].中国建筑金属结构,2020,0(10):108-109