三维激光扫描技术在建筑测绘中的应用

祁秀

摘要：三维激光扫描技术为测绘领域中的最新技术，能够被应用在测绘行业中的各个领域当中，三维激光扫描技术不仅仅能够将测绘环境进行全面改善，还能够提升工作效率，但建模及点云数据处理还需要测绘技术人员加强研究力度。三维激光扫描技术在建筑立面测绘当中的有效应用已经实现了传统技术不能达到的效果。文章将着重分析三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的有效应用。

关键词：三维激光扫描技术;建筑物立面测绘;有效应用

1、地面三维激光扫描仪在建筑物立面测绘中的有效应用

1.1进行外业测量

图根控制工作主要进行高程控制测量、平面控制测量，这几种测量是立面测绘及地形图测量的重要基础。整个测绘工程中的基础工作为地形图测量，采用常规方式进行测量，根据项目进行情况确定好比例，进行全面的测量及控制。

房屋立面测量在进行中，需要对测区内部进行勘察，经过勘察得知道路两边的视野比较宽阔，能够为地面激光扫描仪的架设及数据采集奠定有力基础。区域内部的大部分建筑物时间较长，非常老旧，楼宇之间的间距比较小，很多建筑物第一层到第二层出现了棚房搭建的情况，小区内部的树木枝繁叶茂，对于建筑物遮挡非常严重，大部分建筑物阳台一般为自动封闭设置，墙壁上的窗户一般需要工作人员去建筑物内部进行有效测量，这会让三维激光扫描仪使用难度提升，在测量当中需要利用全站仪或是钢尺对测量起到辅助性作用，并进行测量区域相关数据的全面采集。

1.2进行内业处理

第一个，点云数据的有效处理

外业采集过程中的多站点云数据一般需要按照标准进行拼接，然后去除噪声。这部分工作处理的关键性在于点云除燥环节的有序进行，激光点云数据测量工作主要有噪声的测量、系统噪声与噪声数据的分析等相关内容，噪声一般会被认定为系统噪声及随机噪声，能够在软件的使用基础上进行噪声的自动清除，但部分工作仍然需要进行手工操作。进行手工操作的效率以及精确性一般会与工作人员对于数据的掌握情况及对预测区的了解情况有着非常大的关系。

第二个，进行坐标转换

常规测量及三维激光扫描处理结果应该全部归功于制图坐标体系中的二维XY形式当中。

2.三维激光扫描技术的优点

近几十年来，随着计算机技术、空间技术、激光技术等现代科技的不断进步，测绘技术也在不断地更新进步。从原来的传统的单点测量手段获取局部的观测数据，到利用摄影测量、三维激光扫描技术获得全局的观测数据。传统建筑测绘技术得到成果只是被测目标的二维平面图，而地面三维激光扫描技术可以得到被测目标的三维空间信息，不仅包括了建筑细节部分的信息还可包括建筑整体结构信息。在建筑物测绘时，地面三维激光扫描技术具有传统建筑测绘技术所不具有独特优势，具体内容如下所示：

第一个：非接触测量。利用传统的测量手段进行测量时，通常需要借助反射棱镜或者在被测物体表面做某些处理，而三维激光扫描技术不需要接触到物体即可确定物体的三维信息。

第二个：随时性。相对比于受天气影响较大的传统测量方式，三维激光扫描技术通过仪器主动发射激光信号，来进行测量，不受天气等其他因素影响，能够随时工作。

第三个：高效，细致。在数据的获取速度上，明显比传统测量获取的速度快，时间上更迅速。在快速的同时数据量方面也比传统的要详细，对于建筑物的细节方面有更加细致的数据和信息。

第四个：直接生成三维空间成果。三维激光扫描技术采集到的点云数据包含目标表面的三维坐标信息、反射率信息以及色彩信息，并将这些信息将以直观的方式展现在用户面前。用户还可以直接在得到的点云数据上进行相关量测、计算和分析，以此快速获取所需的距离、方位角等信息。

第五个：可与GPS系统、外置数码相机配合使用。GPS系统能够准确的定位仪器的位置信息，很好的解决了血多工程项目无法准确定位的问题;外置的高分率数码相机能够拍摄获取目标物的影像信息，为后期三维建模提供目标物的纹理信息和色彩信息。

第六个：自动辅助整平。地面三维激光扫描仪自带整平系统，很好的缩减每一测站整平的时间，大大缩减了外业的工作时间。

3.未来发展展望

地面三维激光扫描技术在国内及国外应用力度不断增强，此技术在各个领域中的应用逐渐被普及，在各大工程领域当中都能够表现较强的优势，这是信息事业及科学技术的新型技术革新。地面三维激光扫描技术本身工作效率较高，具备较强精确度，采样率较高，还具备其他技术不具备的非接触优势，在测绘领域中的发展潜力非常大。现在的三维激光扫描仪效率更高，更加便捷，数据质量更高。可通过对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，获得物体表面的空间坐标，所以可进行实景复制。所以，今后各项工程的有效不断实践中，需要将此技术的应用范围不断拓广，将其作用及优势能够最大程度的发挥在测绘领域当中，展现此项技术的应用价值，例如土方测量对于此技术的有效应用。除此之外，相关处理软件及配套功能的开发及研究工作也需要不断开展。前景应该还行的，不过对于一些表面结构复杂的激光的容易有死角。拍照式的三维扫描仪，光学的现在在逆向这块應该也很广泛。文物方面的国内已经有一家三维扫描仪的公司，拍大型一点的文物用三维扫描仪和摄影测量系统也可以的。

结束语

三维激光扫描技术在建筑立面测绘中已经被有效应用，这项技术的有效应用已经将外业测绘工作效率全面提升，能够将外业工作人员工作强度大大减轻，还能够对外业作业环境进行全面改善，这不仅仅能够将工作效率提升，还能够进一步提升产品质量，应被大范围推广使用。

参考文献

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