三维扫描在房屋测量中应用论文_张建雄

三维扫描在房屋测量中应用论文_张建雄

西安高新技术产业开发区竣策勘测有限公司 陕西省西安市 710075

摘要:随着经济的发展以及时代的进步,我国的建筑行业取的了很大程度上的进步,为我国国民经济的增长以及人民生活水平的提高做出重要贡献。房屋测量是房屋建造中的重要环节,房屋测量的优劣能够对房屋建造的质量造成直接的影响。随着科学技术水平的不断提高,一些新型测量技术逐渐被应用到房屋测量当中,三维激光扫描技术便是其中较为突出的一种,它具有反映速度快、主动性强、全天候的特点,在房屋测量中发挥了越来越重要的作用。本文就针对三维扫描在房屋测量中应用进行研究与分析。

关键词:三维激光扫描技术;房屋测量;应用

1.三维激光扫描技术的测绘流程

在测绘流程方面,三维激光扫描技术与传统的测绘方式具有一定的相似性,都是按照“先控制,后碎部”的原则开展测量工作,即首先对房屋的整体部分进行测绘,其次再针对各个局部完成测绘工作,同时,三维激光扫描技术的测绘流程是先进行外补测绘作业,再进行内部测绘。三维激光扫描技术按照流程的先后顺序为:收集资料、技术设计、控制测量、外业扫描、点云处理、矢量化。

不同的扫描仪器在工作的过程中其运行方式也会存在着一定程度的差异,但总体的扫描测量流程大同小异,都会涉及到对中、整平、定向以及扫描相关操作。在诸多的扫描仪器当中,Leica型仪器精密程度较高,可以形成基于全站的观测以及定向模式内容,例如后方交会、定向点坐标测定等。通过对Leica型仪器进行合理有效的运用,可以对多点云的归一坐标系拼接予以实现。在扫描测量的过程之中,如果发现控制点数量不足的情况,Leica型仪器还可以对实际情况进行一定程度的考虑,并据此对控制点进行扩展,控制点扩展方法主要有前方交会法、后方交会法等。Leica型仪器具有精模扫描模式,这一模式的运行大约需要十五分钟左右的时间。在这一模式之下,可以将最小点位设置为1mm,可以实现十分精细的扫描。一般情况下,在房屋测量当中,采用较多的模式为中模扫描模式,扫描时间大致在5min至7min的范围之间。

2.点云处理技术

2.1拼接技术

要想对测绘对象进行全面性、综合性的测绘,就必须建立足够的测绘点以达到全覆盖的效果。在各个区域设置的测绘点之上进行独立测绘,保证测绘点的精度能够满足附近区域的测绘要求,然后在此基础之上将各个点的测绘数据进行有效的拼接,使其处于一个完整的数据模型之中。虽然不同的测绘点数据能够被拼接在一起,但是数据本身具有一定的独立性,因此还需要对Merge软件进行一定程度的使用,从而实现有效合并。

2.2去噪技术

在运用三维激光扫描技术对房屋进行扫描测量时,存在于三维视域当中的所有可以反映新号的物质都可以被扫描成相关信息,在这些信息当中也包括房屋测量不需要的点云,这一部分内容被称作为噪点。这些噪点不仅不会对房屋测量扫描提供有效帮助,同时还会增加数据总容量,进而促使运行速度发生一定程度的降低,因此需要进行有效去噪。

2.3分割技术

通过对去噪技术进行有效的使用,可以将扫描过程之中不需要的噪点消除,这在一定程度上对运行速度进行了提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而,因为测绘站点设置广泛且密集,如此大量站点数据拼接在一起形成了海量数据,如果采取普通的数据处理方法难以达到理想的效果。基于此,需要合理应用分割技术与抽稀技术。①分割技术:对较大的测区进行一定程度的分割,使其成为若干个相对较小的测区,通过这种方式可以实现点云实际数量的有效降低,同时也可以提升运行速度。Cyclone软件具有强大的分割功能:一方面,通过对Cyclone软件进行合理应用可以形成较为完整的点云快,并在此基础之上进行有效的编辑与操作;另一方面,复制需要的点云,将至粘贴到相应的模型空间之中,并通过软件进行有效连接架构,是新的模型与原来的模型之间产生一定程度的关联。②抽稀技术:抽稀技术主要指的结合实际需求,对点云的密度进行降低,它是一种十分重要的数据库优化方法,通过抽稀技术可以对计算机的运行效率进行科学合理的提升。

3.三维激光扫描测绘技术的应用

3.1独立坐标空间的形成

在对房屋进行里面测绘的过程之中,需要形成独立的坐标系统,这是保证测绘效果的关键步骤。具体操作步骤如下:首先基于三维正视图角度形成对Y轴的切片,在对其位置进行设定的过程中需要对点云稠密连续段进行充分的考虑;其次,需要在俯视图当中依据点云有效画出房屋的外轴线;同时,对坐标系统进行自定义命名,重新确定坐标系;最后,对视图软件进行一定程度的利用,并在此基础之上完成坐标系统的有效预设。

3.2立面切片分析

一般情况之下,点云之间会存在一定的空隙,在这种情况之下,正视图与后视图中的点云可能会产生重合的情况,进而扰乱视觉效果。为了对这种情况进行有效的避免,需要通过左右视图对点云视觉效果进行一定程度的分析,并在此基础之上采用切片法解决视觉扰乱问题。

3.2立面图

对立面进行合理有效的切片之后,会形成正摄影像图,影像图之中的像素包含了固定的三维坐标点云,对于这些点云可以通过颜色进行区分,并在此基础之上根据需求对其进行有效的设置,最终形成彩色图像资料。除此之外,还可以对形成的彩色图片进行拟合处理,并将之置于三维点云的环境之中,这样一来,点云便具备了真彩色。利用这一技术可以有效提高测绘技术人员对于特性线点的判断效果。

4.结束语

本文主要针对三维扫描在房屋测量中应用进行研究与分析。首先对三维激光扫描技术的测绘流程进行了一定程度上的阐述,然后在此基础之上从拼接就技术、去噪技术与分割技术三个方面分析了点云处理技术。最后说明了三维激光扫描测绘技术在房屋测量中的具体应用。综上所述,三维激光扫描测绘技术具有十分明显的优势,将之运用到房屋测量当中去,能够有效提升建筑测绘的工作效率,保证测绘精度,发挥出越来越重要的作用。

参考文献

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[4]彭聪,贠超,洪在地.三维激光扫描系统及其在足底扫描中的应用[J].计算机测量与控制,2007,(12):1791-1793.

论文作者:张建雄

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/16

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