徕卡P40产品在湘江上游某坝区堆石坝坝体沉降检测项目中的应用

1、控制点布设：

此项目需进行两期数据的对比，故第一次扫描之前，需现场布设控制点。控制点原则上选择坝体两侧沉降可忽略的区域，切质地牢固，不易被损坏，利用钢钉标记并现场做好保护措施。

2、扫描仪架站：

扫描仪是一款快速获取被测物体空间三维坐标信息的测量设备，架设于测量型三脚架上方，整平后进行扫描操作，每秒可以采集多达1,000,000点的数据，此种数据集合称之为点云，点云的集合记录了物体空间信息的准确分布，单点绝对精度可达3mm，物体表面平整度噪声控制可达0.5mm。

根据此项目需求，现场扫描中我们将扫描分辨率设置为3.1mm@10m，单站平均扫描时间1分30秒，与此同时站站之间采集公共标靶用于进行数据拼接，单站标靶获取时间一分钟。

3、控制点匹配：

根据两期数据比较的需求，原则上两次扫描的点云必须处于同一坐标系下面。利用扫描仪标靶，记录好前期布设好的控制点位，作为三期扫描数据的同名点处理，可较为便捷的将三期数据控制在同一坐标系下面。

4、标靶扫描，创建公共约束条件：

每期扫描都需要多次架站方可将大坝整体数据采集下来，站站之间的数据匹配拼接采用公共标靶的方式，扫描同时对于同一个目标标靶以同一字符命名，后续软件可将扫描数据自动拼接为一个整体。

5、数据结果：

现场累计共计扫描9站数据（每期各三站），共计用时累计60分钟，扫描公共标靶共5个，标靶均匀分布在设站点周围，基于测量的原理，这种标靶布设的方式对拼接精度起到良好的控制。

第一次扫描点云拼接数据

第二次扫描点云拼接数据

第三次扫描点云拼接数据

1、点云的标靶自动拼接：

徕卡P40扫描仪配套Cyclone软件软件支持标靶自动拼接，导入数据后，利用扫描时扫描的独立标靶，软件可以在相邻扫描仪站点之间自动添加约束条件，自动进行高精度拼接，并生成站于站之间的拼接报告，帮助控制拼接误差。在利用标靶拼接的扫描实例中，拼接精度一般情况下可以控制在0~1mm，也就是说，使用标靶自动拼接的方式可以将扫描仪站点之间的数据联合配准精度控制在1mm

点云拼接误差（error为误差）

 2、点云的坐标转换：

将一期扫描的控制点位坐标，通过仪器高度的去除计算之后，以文本文件的方式导入二期扫描数据中，二期扫描数据以这两个控制点位基准进行坐标校准，可将两期扫描数据配准到一个坐标系下面，方便做后期的点云数据比较。同理可将第三期扫描数据按同样的方式进行坐标匹配。

3、点云的过滤：

点云过滤是点云的剔除过程，通过配套Cyclone软件进行点云的过滤工作，将多余的扫描数据和噪声通过软件功能进行剔除，保留用于后续点云的分析，过滤过程处理的越精准，为后续成果输出提供的数据质量越好，在下一步的数据处理中，相应的工作量也会更小，所以点云过滤是整个数据处理中不可忽视的环节。

两期点云数据叠加后的整体过滤

4、两期点云数据的形变分析：

在上述点云完成拼接和过滤的基础上，软件可对目标点云进行高精度形变分析，同时分析的成果可以色谱图的形式直观展示，并将分析成果以专业的报表形式打印出来供专业分析。