徠卡HDS相對(duì)精度分析對(duì)比報(bào)告

1、彳來(lái)卡HDS相對(duì)精度分析對(duì)比報(bào)告三維激光掃描是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型空間數(shù)據(jù)獲取 手段和工具，利用三維激光掃描儀可以快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行古建筑建 模、文物重現(xiàn)、雕塑設(shè)計(jì)、形變分析等測(cè)量項(xiàng)目。作為一項(xiàng)測(cè)繪領(lǐng)域 的前沿技術(shù)，正在測(cè)繪一線工作中逐步開(kāi)展，借助它的非接觸特性， 使得許多諸如崖壁、山體佛像等危險(xiǎn)地域的觀測(cè)與建模成為可能。這 種采集方法獲取數(shù)據(jù)效率高，極少受天氣與光線條件影響，并能得 到被測(cè)物體包括空間坐標(biāo)與色值在內(nèi)的完整信息。隨著安徽省測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展與市場(chǎng)的需求變化，我院采購(gòu)了一 套來(lái)卡高清晰激光掃描系統(tǒng)（High-Definition Surveying以下簡(jiǎn)稱 HDS,也叫實(shí)景復(fù)制

2、技術(shù)），HDS不僅提供專業(yè)級(jí)的測(cè)量技術(shù)而且給 用戶帶來(lái)高品質(zhì)的空間數(shù)據(jù)集合。市政工程師、管道設(shè)計(jì)師、CAD 使用人員、建筑師等等都可從這一技術(shù)中獲益并且使他們的勞動(dòng)成果 更加有價(jià)值。為了更好的掌握了解HDS系統(tǒng)的掃描精度，我們?yōu)榇?做了來(lái)卡HDS與來(lái)卡TS02全站儀兩種儀器在相同條件下的精度對(duì) 比。一：儀器參數(shù)1：來(lái)卡HDSScanStation2 C10掃描儀類型脈沖式掃描距離1-300 米掃描速度50000點(diǎn)/秒掃描精度6mm / 50m 距離視場(chǎng)角360 X 270 水平系統(tǒng)雙軸傾斜補(bǔ)償器測(cè)量級(jí)精度：距離精度+/- 4mm高密度掃描：密度是指點(diǎn)間距離1mm，在任何距離（精度小于1mm）。

3、長(zhǎng)距離也可精細(xì)掃描工作距離：0 - 50 m: 6mm2：徠卡全站儀TS02精度（標(biāo)準(zhǔn)偏差I(lǐng)SO-17123-3）： 2最小讀數(shù)：0.1補(bǔ)償方式：電子雙軸補(bǔ)償（設(shè)置開(kāi)，關(guān)）距離測(cè)量圓棱鏡測(cè)程（GPR1）： 3500m反射片（60mm X 60mm）： 250m精度/測(cè)量時(shí)間（標(biāo)準(zhǔn)偏差I(lǐng)SO-17123-4）:標(biāo)準(zhǔn)：1.5mm + 2X 10-6D / 2.4s，快速：3mm + 2X10-6D / 0.8s,跟蹤：3mm + 2X10-6D / 0.15s二：測(cè)量方法選取一處通視條件良好的場(chǎng)地，分距離段埋設(shè)若干個(gè)固定點(diǎn)（呈 線長(zhǎng)或片狀都可），在相同觀測(cè)條件下，先將徠卡TS02全站儀架設(shè) 在一個(gè)

4、固定點(diǎn)上（A點(diǎn)），然后測(cè)量出其他各點(diǎn)與A點(diǎn)之間的平距。 再將徠卡HDS架設(shè)在A點(diǎn)，掃描出每個(gè)點(diǎn)與A點(diǎn)之間的平距。通過(guò)本次測(cè)量實(shí)驗(yàn)及其分析，得出如下結(jié)論：（1）HDS掃描距離在50米以內(nèi)誤差為3毫米，50米到100米 掃描距離誤差為6毫米，100米到150米掃描距離誤差為8毫米，中 誤差均小于或等于4毫米。由此可見(jiàn)，誤差與距離的長(zhǎng)短成正比。因 此在實(shí)際工程中，我們可以根據(jù)工程精度要求的高低，選取最合適的 掃描距離，以確保精度的最優(yōu)。對(duì)于高精度的目標(biāo)掃描（文物保護(hù)測(cè) 量、管線測(cè)量以及變形觀測(cè)），這點(diǎn)尤為重要。（2）在掃描過(guò)程中中，對(duì)日。，掃描精度的影響分為兩方面：儀 器自身因素、外界環(huán)境因素、目標(biāo)

5、物體影響因素及操作者影響因素。 儀器自身因素包括有：自身機(jī)械結(jié)構(gòu)精度；光源的質(zhì)量；光柵 的穩(wěn)定性；測(cè)距信號(hào)處理的準(zhǔn)確性；標(biāo)靶的精度。外卜界環(huán)境影響 因素包括：外界環(huán)境光；溫度、氣壓；震動(dòng)。目標(biāo)物體影響因 素包括：表面粗糙度對(duì)光線反射的影響；參考點(diǎn)的變化。操作者 影響因素包括：視覺(jué)；校正操作。其中HDS很難避免隨距離變 化而增加的系統(tǒng)誤差，應(yīng)盡量限制距離。因此，嚴(yán)格執(zhí)行HDS掃描 測(cè)量的各項(xiàng)技術(shù)要求，提高外業(yè)測(cè)量的精度，限制測(cè)量距離是重要的。 本次測(cè)量實(shí)驗(yàn)的最長(zhǎng)距離為320米，超過(guò)這個(gè)距離，儀器無(wú)法掃描到 標(biāo)靶，不能進(jìn)行掃描測(cè)量。另外，HDS掃描測(cè)量時(shí)，應(yīng)極力避免鏡 頭前方有人員走動(dòng)、車(chē)輛通行等，防止光束沒(méi)有掃描到目標(biāo)點(diǎn)以及水 平的不穩(wěn)定，以確保掃描的可靠性和精準(zhǔn)性。（3）三維激光掃描系統(tǒng)的誤差產(chǎn)生有多種原因，影響測(cè)量精度。 通過(guò)調(diào)整掃描距離、多次掃描取中值、采取有利外部環(huán)境下掃描等都 可以提高測(cè)量精度。測(cè)量精度的提高有利于構(gòu)造出高精度的CAD模 型和三維立體模型。五：結(jié)束語(yǔ)三維激光掃描技術(shù)作為前沿科技，它的應(yīng)用在世界范圍內(nèi)仍處于 探索階段，其應(yīng)用研究是一個(gè)全新的、多