《砂船三維激光量方技術規(guī)程》

ICS：17.060

P11

團體標準

T/CWTCA***-2019

砂船三維激光量方技術規(guī)程

（TechnicalRegulationsforthree-dimensionallaser

measurementofsandships）

（征求意見稿）

2020-**-**發(fā)布2020-**-**實施

中國水運建設行業(yè)協(xié)會發(fā)布

1

1總則

1.0.1為規(guī)范船舶運載砂方量的三維激光量測技術要求，提高量測精度，滿足工

程實際需要，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于船舶裝載量大于500m3的砂方量三維激光量測，其它性質(zhì)的

量方作業(yè)可參照執(zhí)行。

1.0.3三維激光砂船量方除應符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有

關標準的規(guī)定。

1

2術語

2.0.1便攜式砂船三維激光量方技術

利用便攜式三維激光掃描儀結合SLAM技術快速獲取運砂船完整的空艙

體及砂體表面點云，對點云進行去噪、分類、計算等處理，獲取船舶運載砂方

量的技術。

2.0.2SLAM技術

同步定位與制圖構建技術

2.0.3特征點

在點云中便于識別選取的地物角點，線狀地物交叉點等。

2.0.4點云

以離散、不規(guī)則方式分布在三維空間的點的集合

2.0.5點云密度

單位面積上點的平均數(shù)量。注：一般用每平方米的點數(shù)表示。

2.0.6格網(wǎng)模型

由不規(guī)則分布的數(shù)據(jù)點構建的網(wǎng)格模型。

2.0.7靶球

用一定材質(zhì)制作的球形標志。該類標志在點云中能快速識別，可以用于特

征點的快速標記工作。

2.0.8基準面

計算方量時假定的參考面。

2.0.9基準艙容

自砂船艙底面至基準面所包圍形成的空間體積。

2.0.10欠載量

位于基準面下部的砂體表面至基準面所形成的空間體積。

2.0.11冒倉量

位于基準面上部的砂體至基準面所形成的空間體積。

2

3基本規(guī)定

3.0.1量方作業(yè)前應編制量測技術設計書。量測結束后，應編制量測技術總結，

進行資料整理和歸檔。

3.0.2砂船三維激光量方作業(yè)時，空間坐標系應采用自定義坐標系和高程基準。

3.0.3量方作業(yè)的日期應采用公元紀年，時間應采用北京時間。

3.0.4砂船三維激光掃描精度等級應以相對誤差作為衡量精度的指標，內(nèi)符合不

大于2%，外符合不大于3%。

3.0.5當出現(xiàn)下列情況之一時，量測儀器設備應進行體積、距離校驗，并形成相

應的報告。

(1)儀器投入使用前；

(2)使用超過1年；

(3)遭受嚴重撞擊或其他損害；

(4)關鍵部件更換或維修后。

3.0.6采用本規(guī)程之外的量測新技術和新設備應事先對其進行驗證，在確保量測

結果滿足本規(guī)程相應指標要求時方可正式使用。

3

4系統(tǒng)配置

4.1硬件

4.1.1便攜式三維激光量方系統(tǒng)硬件應包括激光雷達傳感器、便攜式打印機、微

型計算機、電源和附屬設備等。

4.1.2硬件配置應滿足下列要求：

（1）儀器的精度和測程應符合實際工程的需要；其中，儀器測距精度

小于3cm（@50m），測程不小于50m；

（2）激光安全等級為I級，防護等級不應低于IP52；

（3）儀器使用的環(huán)境條件應符合儀器使用說明書的要求；

（4）激光雷達線程數(shù)應不小于16線，每秒鐘數(shù)據(jù)量不低于300000個點，

（5）處理數(shù)據(jù)的計算機內(nèi)存大小不低于8GB，顯卡顯存不低于2GB

4.2軟件

4.2.1便攜式三維激光量方系統(tǒng)應配備具有點云數(shù)據(jù)采集與處理、方量統(tǒng)計分析

等功能的配套軟件和信息化管理平臺。

4.2.2配套軟件應具備點云數(shù)據(jù)處理和分析、海量點云可視化及編輯、點云自動/

半自動分類及特定空間的體積計算并輸出計算報告等功能。

4.2.3信息化管理平臺應具備以下功能：

（1）支持離線/在線運行，實現(xiàn)量方結果的無縫銜接。

（2）支持砂船量方成果的統(tǒng)計分析和查詢。

4

5數(shù)據(jù)采集

5.1采集流程

5.1.1數(shù)據(jù)采集流程包括儀器校驗、靶球布測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及檢查、數(shù)

據(jù)導出及備份等方面。

5.1.2數(shù)據(jù)采集應按圖5.1.2所示流程執(zhí)行。

圖5.1.1數(shù)據(jù)采集流程圖

5

5.2校驗和比對

5.2.1作業(yè)前儀器校驗和比對應進行一般檢查、通電檢查、體積和距離比測。

5.2.2一般檢查：儀器外觀無破損，各部件及附件齊全、匹配，儀器各個部件連

接緊密且穩(wěn)定，激光雷達表面清潔無污漬和浮塵。

5.2.3通電檢查：儀器通電后能正常采集并存儲數(shù)據(jù)，電池容量和存儲容量符合

作業(yè)時間需求。

5.2.4距離比測應選擇規(guī)則目標物進行三維激光量測距離比對，量測不少于3次，

與目標物已知尺寸互差不應大于5cm。

5.2.5體積比測應選擇體積大于500m3目標體進行三維激光量測體積比對，量測

不少于3次，與已知體積互差不應大于3%。

5.3數(shù)據(jù)采集

5.3.1靶球布測

5.3.1.1靶球宜采用高強度PVC材料制作，制作要求及示例參見附錄A。

5.3.1.2靶球布設應符合下列規(guī)定：

（1）選擇砂船船艙上部輪廓四角位置附近布設靶球，必要時可在中部增設，

保證不同時期量測時靶球布設位置不變；

（2）靶球可采用磁吸固定在標記位置上；

（3）船艙四角明顯特征點可做為標靶使用。

5.3.1.3靶球觀測應確保靶球表面點云模型基本完整。

5.3.2數(shù)據(jù)采集應在砂船艏尾錨定、錨泊穩(wěn)定狀態(tài)下實施三維掃描，遇風急浪大、

大雨雷暴、強電磁干擾等惡劣條件下停止掃描；

5.3.3點云數(shù)據(jù)采集應符合下列規(guī)定：

（1）測前觀察船艙裝載現(xiàn)狀、施測環(huán)境，規(guī)劃閉合行走路線；

（2）原始數(shù)據(jù)宜單獨記錄，保證數(shù)據(jù)的獨立性；

（3）砂船空載、滿載狀態(tài)，測量時靶球位置必須一致；

6

（4）采集時保持勻速行走，轉彎時應慢速、保持掃描姿態(tài)平穩(wěn)；

（5）砂體表面應全覆蓋測量，點云模型無漏洞；

（6）單船采集可用于計算成果的數(shù)據(jù)不少于3次；

（7）設備狀態(tài)不穩(wěn)定，應停止掃描，查明原因后再施測；

（8）應三維激光量測船艙長、寬不少于3次，與已知尺寸互差不應大于5cm，

否則重新采集；

（9）采集結束后，填寫量方記錄表，見附錄B。

5.3.4應在作業(yè)現(xiàn)場檢查數(shù)據(jù)特征點匹配、錯位、點云模型漏洞、物體變形、重

影等，確保數(shù)據(jù)完整且拼接良好，異常時應重測。

7

6數(shù)據(jù)處理

6.1處理流程

6.1.1數(shù)據(jù)處理流程包括數(shù)據(jù)準備、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、預處理、方量計算等內(nèi)容。

6.1.2數(shù)據(jù)處理應按圖6.1.2所示流程進行。

數(shù)據(jù)準備

數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查

不合格

重新

合格

采集

預處理

方量計算

圖6.1.2數(shù)據(jù)處理流程

6.2數(shù)據(jù)準備

6.2.1數(shù)據(jù)處理前應收集三維激光點云數(shù)據(jù)、基準面數(shù)據(jù)及量方記錄表。

6.2.2數(shù)據(jù)處理前應確認靶球間基準數(shù)據(jù)，互差應不大于5cm，不滿足精度要求

的測次應重測。

6.3預處理

6.3.1數(shù)據(jù)預處理包括裁剪、噪點自動濾波及人工精細刪噪三部分。

6.3.2數(shù)據(jù)預處理應滿足下列要求：

8

（1）裁剪船艙之外的側面護欄、駕駛樓、船艏部分及船艙之上的管道、樓

梯、隔板等噪點，裁剪后的數(shù)據(jù)單獨保存。

（2）人工去噪前可采用自動濾波方法提高處理效率，自動濾波去噪時領域

點個數(shù)和標準差倍數(shù)根據(jù)實際情況進行設置。

（3）對于自動濾波不能剔除的噪點，進行人工精細刪噪。橫切、縱切斷面

寬度應根據(jù)噪點分布情況進行動態(tài)控制。

6.4方量計算

6.4.1計算采用的基準面應符合下列規(guī)定：

（1）基準艙容和裝載砂量計算采用相同特征點形成基準面；

（2）特征點之間的差值Δx、Δy、Δz是恒定值，互差應不大于5cm。

6.4.2每次量測數(shù)據(jù)應獨立計算，形成單次成果報告。基準艙容、船載砂量相鄰

測次確定值互差不大于2%，取均值作為最終的值。

6.4.3方量計算宜采用方格網(wǎng)法，格網(wǎng)間距不應大于0.05m，確定的基準艙容可

作為后續(xù)對應船載砂量計算的基準值。

6.4.4基準艙容和船載砂量的成果報告文件宜為PDF格式，成果報告的PDF文

件中應至少含有V2、V3部分的方量。計算結果應填寫至量方記錄表內(nèi)。

6.4.5船載砂量計算方法、公式見圖6.4.5和式6.4.5。

V=V1-V2+V3（式6-4.5）

圖6.4.5砂船滿載橫斷面示意圖

式、圖中：V----船載砂量；

V1----基準艙容；

V2----欠載量；

V3----冒倉量

9

6.4.6信息化管理平臺應滿足下列要求：

6.4.6.1支持成果報告上傳至信息化管理平臺；

6.4.6.2支持砂船量方成果的打印、統(tǒng)計分析和查詢。

6.4.7現(xiàn)場確認信息應包含但不限于編號、貨類、儀器編號、船名、測量員、審

核員、測量時間、基準艙容V1、欠載量V2、冒倉量V3、船載砂量V、測量員

簽字、審核員簽字、供貨單位蓋章等內(nèi)容。

10

7質(zhì)量控制與成果提交

7.1質(zhì)量控制

7.1.1砂船三維激光掃描量方成果應采用現(xiàn)場確認方式進行。

7.1.2量方作業(yè)質(zhì)量檢查的內(nèi)容應包括：

(1)點云完整性；

(2)點云剖面；

(3)基準面確定的合理性

(4)靶球放置位置、船艙尺寸對比情況、采用的基準艙容、體積計算方法；

(5)點云密度、點云噪聲；

(6)格網(wǎng)數(shù)據(jù)與點云數(shù)據(jù)符合；

(7)計算完整性。根據(jù)合格的點云數(shù)據(jù)需對基準艙容或船載砂量裝載獨立計

算3次，內(nèi)符合互差不大于2%，外符合不大于3%；

(8)成果報表、抽檢表的內(nèi)容完整性、正確性。

7.2成果提交

7.2.1成果提交應滿足下列要求：

(1)外業(yè)掃描、數(shù)據(jù)處理記錄規(guī)范、齊全；

(2)檢查驗收記錄完整，各項指標明確且符合相關要求；

(3)技術文檔齊全、完整，內(nèi)容真實，表述準確；

(4)各項作業(yè)記錄，技術資料和成果應簽署并保存完整。

7.2.2成果提交內(nèi)容應包括下列資料：

(1)技術設計書；

(2)標靶布設與測量記錄資料；

(3)點云原始數(shù)據(jù)、編輯數(shù)據(jù)；

(4)方量計算成果；

(5)技術總結書；

(6)檢查報告；

(7)其它相關資料。

11

附錄A標靶球制作示例

150mm

尺寸圖實物圖

12

附錄B量方記錄表

表B.0.1量方記錄表

物料

日期船舶名稱供應商

規(guī)格

單據(jù)編號天氣風浪

1.外業(yè)采集記錄

量方地點測量員審核員

到場時間量方時間離場時間

點云圖像

設備編號存儲介質(zhì)

是否匹配

已知已知已知艙容長寬和

艙容長度艙容寬度激光長寬最大差值

本次本次

基準艙容

艙容長度艙容寬度

2.內(nèi)業(yè)處理記錄

冒艙量1欠載量1船載砂量1

互差(%)

冒艙量2欠載量2船載砂量2

冒艙量3欠載量3船載砂量3

冒艙量欠載量船載砂量

（平均）（平均）（平均）

測量員（簽字）：

3.現(xiàn)場審核記錄

點云圖像是主要查看：靶球是否放置到位、數(shù)據(jù)是否完整、是否錯位、

□是□否

否匹配噪點是否過多等；

校核艙容校核艙容寬

基準面是否

長度是否符□是□否度是否符合□是□否□是□否

選擇正確

合要求要求

互差(%)備注

校核方量

審核員（簽字）：

三次互差的計算是三次計算值的最大值與最小值的差值除以船載砂量的平均值，互差應小于等于2%為合

格；校核方量互差是校核方量與船載砂量（平均）的互差。

13

附錄C檢驗表

表C.0.1檢驗表

1.抽檢航次記錄

物料

抽檢日期抽檢船舶供應商

規(guī)格

單據(jù)編號：天氣

原量方地點原量方日期原測量員原審核員

原冒艙量原欠載量原船載砂量原設備編號

復核地點現(xiàn)設備編號

備注

2.采集處理記錄

已知艙容長

已知已知

寬和激光長

艙容長度艙容寬度

寬最大差值

本次本次

基準艙容

艙容長度艙容寬度

冒艙量1欠載量1船載砂量1互差

冒艙量2欠載量2船載砂量2（%）

冒艙量3欠載量3船載砂量3

冒艙量欠載量船載砂量

（平均）（平均）（平均）

測量員（簽字）：

3.現(xiàn)場審核記錄

點云圖像是主要查看：靶球是否放置到位、數(shù)據(jù)是否完整、是否錯位、

□是□否

否匹配噪點是否過多等；

校核艙容

校核艙容寬基準面是否

長度是否符□是□否□是□否□是□否

度是否符合選擇正確

合要求

互差(%)校核方量與原總方量

校核方量

互差(%)

備注

審核員（簽字）:

三次互差的計算是三次計算值的最大值與最小值的差值除以船載砂量的平均值，互差應小于等于2%為合格；校

核方量互差是校核方量與船載砂量（平均）的互差。

14

用詞說明

1本標準（規(guī)范/規(guī)程/指南......）執(zhí)行嚴格程度的用詞，采用下列寫法：

1）表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的用詞，正面詞采用“應”，反面

詞采用“不應”或“不得”。

2）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的用詞，正面詞采用

“宜”，反面詞采用“不宜”。

3）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。

2引用標準的用語采用下列寫法：

1）在標準條文及其他規(guī)定中，當引用的標準為國家標準或行業(yè)標準時應

表述為“應符合《****》（***）的有關規(guī)定”。

2）當引用標準中的其他規(guī)定時，應表述為“應符合本標準（規(guī)范/規(guī)程/指

南......）第*章的有關規(guī)定”、“應符合本標準（規(guī)范/規(guī)程/指南......）第*.*

節(jié)的有關規(guī)定”、“應按本標準（規(guī)范/規(guī)程/指南......）第*.*.*條的有關規(guī)定

執(zhí)行?！?/p>

15

團體標準

砂船三維激光量方技術規(guī)程

條文說明

16

目次

1總則................................................................................................................18

2術語................................................................................................................19

3基本規(guī)定................................................................................................................20

4系統(tǒng)配置................................................................................................................21

4.1硬件......................................................................................................21

4.2軟件......................................................................................................22

5數(shù)據(jù)采集..............................................................................................................23

5.1采集流程......................................................................................................23

5.2校驗和比對..................................................................................................23

5.3數(shù)據(jù)采集......................................................................................................23

6數(shù)據(jù)處理................................................................................................................25

6.1處理流程......................................................................................................25

6.2數(shù)據(jù)準備......................................................................................................25

6.3預處理..........................................................................................................25

6.4方量計算......................................................................................................25

7質(zhì)量控制與成果提交............................................................................................26

7.1質(zhì)量控制......................................................................................................26

7.2成果提交......................................................................................................26

17

1總則

1.0.1砂石料作為工程建設中的基礎建筑材料，用量極大，利用運砂船進行砂石

料運輸是目前的主要運輸方式，因此，對砂石料能否準確計量直接影響項目的盈

虧。傳統(tǒng)的人工計量誤差大，并受人為因素影響大，難以確保量方公平和準確性，

量方人員容易徇私舞弊，且效率不高，所以傳統(tǒng)人工計量法給項目虧損留有漏洞。

三維激光量方技術采用自動化計算結合信息化管理平臺應用，提高作業(yè)效率和準

確度、減少人為干預，保證公正性。

1.0.2裝載量小于500方的裝砂船樣本少，測試、驗證及應用的代表性不足，故

本規(guī)程適用于船舶裝載量大于500方的砂方量三維激光量測。

1.0.3規(guī)程編制參考了《水運工程團體標準編制規(guī)定》，三維激光砂船量方作為

一種新興技術，國內(nèi)關于該技術無參考標準。

18

2術語

2.0.1便攜式三維激光量方技術

本條便攜式三維激光掃描系統(tǒng)是指背包式移動三維激光掃描系統(tǒng)，測量人員

利用該系統(tǒng)沿著運砂船船沿行走一周獲取完整的砂體點云，將采集的點云進行去

噪、分類，選取和標定特征點后，利用軟件的體積計算模塊進行砂體體積計算。

基準艙容和船載砂量的選取的計算基準面應一致，兩者的體積獲取方法和計算方

法一致。結合船艙空載和滿載時體積結果可以得到運載砂的方量。

2.0.2SLAM技術

SLAM是同步定位與地圖構建(SimultaneousLocalizationAndMapping)的

縮寫，最早是由HughDurrant-Whyte和JohnJ.Leonard在1988年提出的。

SLAM與其說是一個算法不如說它是一個概念更為貼切，它被定義為解決“機器

人從未知環(huán)境的未知地點出發(fā)，在運動過程中通過重復觀測到的地圖特征（比如，

墻角，柱子等）定位自身位置和姿態(tài)，再根據(jù)自身位置增量式的構建地圖，從而

達到同時定位和地圖構建的目的問題方法的統(tǒng)稱。

2.0.3特征點

本條主要是指為假定體積計算的基準面所選取的標記點，一般選取運砂船船

舷的四個角點。

2.0.4基準面

基準面是一個假定的平面，主要是作為方量計算的起算面，為便于理解和計

算，一般選取運砂船船舷的四個角點形成的面作為基準面。構成裝載砂量體積計

算基礎的基準艙容、冒倉量和欠載量均是以基準面為起算面。

2.0.9基準艙容

運砂船未裝載砂前，需要對艙容量進行標定，即砂船艙底面至基準面所包圍

形成的空間體積，該標定數(shù)據(jù)是砂船載砂體積計算的基礎數(shù)據(jù)，同冒倉量和欠載

量共同構成了砂船載砂體積的基礎。

19

3基本規(guī)定

3.0.2便攜式三維激光掃描系統(tǒng)，利用IMU（慣性測量單元）輔助姿態(tài)信息，

結合即時定位與地圖構建技術（SLAM），實現(xiàn)三維坐標的采集。儀器內(nèi)部有自

定義坐標系統(tǒng)，每次開機該坐標系統(tǒng)會重新定義，每次點云三維坐標會不同。

3.0.3便攜式三維激光掃描系統(tǒng)內(nèi)置有微型計算機，用于同步采集時間和記錄。

3.0.4本條規(guī)定了砂船三維激光量方精度要求。內(nèi)符合誤差適用于同一設備對同

一砂船同一時間不同次間的方量互差要求；外符合適用于不同設備或不同量測方

法間方量互差要求。

3.0.5本條規(guī)定了便攜三維激光掃描儀須進行校驗的情況和內(nèi)容；新儀器投入使

用前，均須距離和體積校驗，再次使用時，作業(yè)前進行距離校驗；儀器長期使用，

受環(huán)境和操作影響，會出現(xiàn)誤差累計、人為損壞、部件故障等，因此，參照測量

儀器國家強檢的要求，做出此條相關規(guī)定。

3.0.6本條指出了采用本規(guī)程之外的量測技術和設備，應進行驗證的要求。

20

4系統(tǒng)配置

4.1硬件

4.1.1本條是列出了整個作業(yè)流程包括但不限于所羅列的硬件，例如，用于獲取

數(shù)據(jù)的激光雷達系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)處理的計算機，用于進行方量結果打印的便攜式

打印機等。

4.1.2本條規(guī)定了硬件配置的要求：

（1）“GB7247.1-2012/IEC60825-1:2007激光產(chǎn)品的安全第1部分：設備分

類、要求”標準中對激光設備類別的規(guī)定，I類是在使用過程中，包括長時間直接

光束內(nèi)視，甚至在使用光學觀測儀器（眼用小型放大鏡或雙筒望遠鏡）時受到激

光照射仍然是安全的激光器。因為激光設備需要使用人員近距離、長時間接觸，

故本條要求激光安全等級為I級。

（2）由于測量對象是砂石料，設備對于灰塵防護是十分必要的，同時，作

業(yè)時存在遇到陰雨天氣的可能性，故規(guī)定了設備的防護等級不低于IP52。

（3）點云的數(shù)據(jù)量大且需進行可視化編輯，故規(guī)定了RAM不低于8G和顯

存不低于2G。

（4）按照光束（線）分為1線、4線、8線、16線、32線或64線等激光雷

達傳感器，多個激光束在豎直方向沿不同角度發(fā)出，經(jīng)水平方向掃描實現(xiàn)對目標

區(qū)域的三維輪廓探測。多個測量通道（線）相當于多個傾角的掃描平面，因此垂

直視場內(nèi)激光線越多其豎直方向的角分辨率就越高，激光點云密度就越大，根據(jù)

實際測試及應用，故規(guī)定激光雷達線程數(shù)決定了應不小于16線，每秒鐘數(shù)據(jù)量

不低于300000個點；根據(jù)多數(shù)運砂船的實際尺寸，故要求測量距離不小于50m。

4.1.3硬件配置應滿足下列要求：

（1）儀器的精度和測程應符合實際工程的需要；

（2）激光安全等級為I級，防護等級不應低于IP52；

（3）儀器使用的環(huán)境條件應符合儀器使用說明書的要求；

（4）激光雷達線程數(shù)應不小于16線，每秒鐘數(shù)據(jù)量不低于300000個點，

測量距離不小于50m

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4.2軟件

4.2.1本條是列出了整個作業(yè)過程包括但不限于所羅列的軟件，例如，外業(yè)采集

時需要的點云采集軟件，內(nèi)業(yè)處理時所用的點云處理軟件，對成果進行統(tǒng)計和分

析的信息化管理平臺等。

4.2.3在進行砂船量方時，砂船可能位于到網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定或者無信號區(qū)域，故

規(guī)定信息化平臺應具有離線/在線運行功能，保證數(shù)據(jù)成果及時上傳、及時存貯；

同時，為追溯、查詢量方過程中的各個重要節(jié)點，及時記錄第一手數(shù)據(jù)，避免可

能的糾紛，做好砂船量方成果的系統(tǒng)化、信息化管理，故規(guī)定了信息化平臺應具

有支持砂船量方成果的統(tǒng)計分析和查詢功能，這也是在軟件中增加信息化管理平

臺的目的。

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5數(shù)據(jù)采集

5.1采集流程

5.1.2該采集流程是對現(xiàn)場砂船激光量方的一種規(guī)范操作。

5.2校驗和比對

本條規(guī)定了便攜三維激光掃描儀作業(yè)前的校驗和比對。該類設備在國家測繪

局公布的強檢測量儀器目錄中沒有具體規(guī)定，因此，作業(yè)前，需對儀器本身進行

嚴格的校驗和比對，保證成果的可靠性。測距比對時，目標物形狀規(guī)則，通過鋼

尺、測距儀等人工量取多次獲得其已知尺寸信息，距離互差根據(jù)儀器點云精度做

出限值要求；目標物已知體積可通過對其尺寸信息的精確量取，經(jīng)計算獲得，體

積互差限差參照現(xiàn)行標準《地面三維激光掃描作業(yè)技術規(guī)程》（CH/Z3017-2018）

的要求確定。

5.3數(shù)據(jù)采集

5.3.1為了便于砂船方量的計算，需要借助于某一假定的參考面作為起算基準；

靶球布設的目的就是為了提供這一計算基準，同時，通過靶球的規(guī)則形態(tài)，在計

算過程中，能夠快速找到，并確定基準面。

5.3.1.1PVC是一種高分子材料，具有防雨、耐磨、抗摔、強度高的特點；且

激光反射率高，點云成像清晰，是最為適合的靶球制作材料。

5.3.1.2靶球布設在砂船船艙上部輪廓四角附近，若周圍有較多遮擋物，選擇

在中部增設；位置選定后，使用噴漆等有效方式在船體表面做好唯一性標記，并

拍照記錄，保證標砂船無論是在空載還是裝載砂狀態(tài)下量測，靶球布設位置始終

不變。

靶球布設時，若砂船四角有明顯且易識別選取其點云的特征目標點，可代替

靶球來確定基準面。

5.3.1.3量方基準面是通過擬合四個靶球模型的中心來確定的，靶球觀測應完

整獲取其表面點云，保證基準面的唯一