2023學(xué)年完整公開課版方案設(shè)計

三維激光掃描技術(shù)3DLaserScanningTechnology三維激光掃描技術(shù)方案設(shè)計目錄CONTENTS制定掃描方案的主要過程制定掃描方案的作用0102制定掃描方案的作用01外業(yè)數(shù)據(jù)采集察看現(xiàn)場及測量項目規(guī)劃現(xiàn)場掃描控制網(wǎng)建立點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理及成果制作記錄測量過程作業(yè)面劃分掃描設(shè)站的選擇靶標(biāo)的布設(shè)掃描參數(shù)的設(shè)置制定掃描方案的作用方案設(shè)計《規(guī)程》中指出：地面三維激光掃描總體工作流程應(yīng)包括技術(shù)準(zhǔn)備與技術(shù)設(shè)計、控制測量、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、成果制作、質(zhì)量控制與成果歸檔。制定掃描方案的作用測繪工程項目多數(shù)都有技術(shù)設(shè)計的環(huán)節(jié)。在我國三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用還處于初級階段，多數(shù)應(yīng)用項目屬于實(shí)驗研究性的，只有少數(shù)應(yīng)用技術(shù)路線相對成熟，項目技術(shù)設(shè)計還未當(dāng)成必要環(huán)節(jié)來要求，而且目前我國掃描儀檢測與應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范還沒有開始制定。但是由于三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用的核心是準(zhǔn)確獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，依據(jù)目前一些學(xué)者的研究成果，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精度影響因素較多。所以，為了控制誤差累積，提高掃描精度，三維激光掃描測繪和傳統(tǒng)測繪一樣，測繪前首先要進(jìn)行基于精度評估的技術(shù)設(shè)計是非常有必要的，對于項目的順利完成將起到非常重要的作用。方案設(shè)計制定掃描方案的主要過程《規(guī)程》中指出：技術(shù)設(shè)計應(yīng)根據(jù)項目要求，結(jié)合已有資料、實(shí)地踏勘情況及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，編制技術(shù)設(shè)計書。技術(shù)設(shè)計書的編寫應(yīng)符合CH/T1004的規(guī)定。方案設(shè)計制定掃描方案的主要過程2.現(xiàn)場踏勘踏勘過程中注意查看已有控制點(diǎn)位置、保存情況以及使用的可能性。確定掃描站點(diǎn)的位置、標(biāo)靶的位置等?？紤]掃描模型拼接方式，繪制現(xiàn)場草圖，對主要掃描對象進(jìn)行拍照。找到整個掃描過程中的難點(diǎn)，并對其提出相應(yīng)的解決方法。方案設(shè)計制定掃描方案的主要過程3.制定技術(shù)設(shè)計方案《規(guī)程》中規(guī)定：技術(shù)設(shè)計書的主要內(nèi)容應(yīng)包括項目概述、測區(qū)自然地理概況、已有資料情況、引用文件及作業(yè)依據(jù)、主要技術(shù)指標(biāo)和規(guī)格、儀器和軟件配置、作業(yè)人員配置、安全保障措施、作業(yè)流程。詳細(xì)說明見《規(guī)程》。方案設(shè)計(1)掃描儀選擇與參數(shù)設(shè)置原則：能夠滿足用戶的精度需要即可。(2)測量控制點(diǎn)布設(shè)方案測量控制點(diǎn)布設(shè)要考慮現(xiàn)場環(huán)境、點(diǎn)位精度要求等，可以參考測繪相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。制定掃描方案的主要過程4.野外掃描方案設(shè)計在整個項目技術(shù)設(shè)計中，野外掃描方案是最重要的組成部分。掃描之前要做全面仔細(xì)的方案設(shè)計。根據(jù)測量場景大小、復(fù)雜程度和工程精度要求，確定掃描路線，布置掃描站點(diǎn)，確定掃描站數(shù)及掃描系統(tǒng)至掃描場景的距離，確定掃描分辨率。方案設(shè)計⑴標(biāo)靶數(shù)據(jù)配準(zhǔn)是將2個或2個以上坐標(biāo)系中的三維空間數(shù)據(jù)點(diǎn)集轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)計算過程。制定掃描方案的主要過程方案設(shè)計⑴標(biāo)靶為了保證轉(zhuǎn)換精度，公共點(diǎn)一般采用特制的球面（形）標(biāo)志（也稱球形標(biāo)靶）和平面標(biāo)志（也稱平面標(biāo)靶）。制定掃描方案的主要過程方案設(shè)計⑴標(biāo)靶放置標(biāo)靶時注意的事項主要有：能夠良好識別，不要被物體遮擋；不要將標(biāo)靶放在一條直線上，否則會降低拼接精度；安放位置要確保穩(wěn)定；標(biāo)靶之間應(yīng)有高度差；為滿足點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接要求，相鄰測站至少要求有3個公共點(diǎn)重合。制定掃描方案的主要過程方案設(shè)計⑵測站設(shè)置測站設(shè)置一般遵守的原則：①使得掃描儀所架設(shè)的各個測站可以掃描到目標(biāo)區(qū)域的全部范圍；②對測站數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在保證采樣率的前提下采用最小的設(shè)站數(shù)量，最大的覆蓋面積減小拼接次數(shù)，減少點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接誤差和數(shù)據(jù)總量；③相鄰兩站之間有不少于三個可清晰識別標(biāo)靶或特別標(biāo)志，掃描儀至掃描對象平面的距離要在儀器標(biāo)稱測距精度的最佳工作范圍，一般要與掃描對象平面垂直。制定掃描方案的主要過程方案設(shè)計⑵測站設(shè)置測站設(shè)置一般遵守的原則：④在可視范圍內(nèi)，保證90%以上數(shù)據(jù)的完整性，站站之間重復(fù)率20%~30%左右，可以保證研究對象整個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的完整性和不同測站點(diǎn)間拼接的最低要求。針對古建筑的特殊部位，要進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)充，保證完整性。對于大型的復(fù)雜建筑，尤其是具有一定高度的建筑，應(yīng)采用其它輔助手段，保證點(diǎn)云數(shù)據(jù)完整性。1.明確項目任務(wù)要求案例：整個測區(qū)分為四塊，總計面積35.96平方公里。2.現(xiàn)場踏勘2.現(xiàn)場踏勘2.現(xiàn)場踏勘外業(yè)掃描使用RIEGL-VZ400三維激光掃描儀，RIEGL-VZ400三維激光掃描系統(tǒng)每秒最高可發(fā)射30萬個激光脈沖，提供高達(dá)1.8’’的角度分辨率。高精度的激光測距技術(shù)結(jié)合RIEGL獨(dú)創(chuàng)的多回波接收和實(shí)時波形數(shù)字化分析技術(shù)（on-linewavaformanalysis)極大的提高了儀器的數(shù)據(jù)獲取能力。與傳統(tǒng)一次發(fā)射僅能接受一個回波脈沖的技術(shù)相比，它可以探測到多重目標(biāo)，詳盡描述物體細(xì)節(jié)，并濾除植被和行人車輛對掃描過程的干擾。3.制定技術(shù)設(shè)計方案外業(yè)人員：4人。外業(yè)設(shè)備：掃描儀1臺、RTK1套、

汽車1輛。外業(yè)時間：9天。測量面積：35.96平方公里。3.制定技術(shù)設(shè)計方案4.野外掃描方案設(shè)計由于測區(qū)是戈壁草原，沒有任何的參照物，很容易迷失方向，