近日,中海达旗下子公司武汉海达数云技术有限公司(下称海达数云)承接了厦门市某小区的建筑外立面测量项目。
大家知道,外立面测量是建筑测量的重要一步。那么,利用三维激光技术有何优势?能产生哪些效果?测区树木或其他障碍物较多又该怎样解决?下面,我们就跟随工程师的脚步一睹为快。
数据采集过程
此次采用的HS系列高精度三维激光扫描仪是海达数云完全自主研发的脉冲式、全波形、高精度、高频率三维激光扫描仪,配套中海达自主研发的全业务流程三维激光点云处理系列软件,具备测量精度高、点云处理效率高、成果应用多样化等特点。

HS系列高精度三维激光扫描仪
数据采集过程分为以下步骤:
1.利用地面三维激光扫描仪实施扫描
(1)采用电脑控制激光扫描仪进行扫描,该方法可根据测量范围设定单站扫描起止角度( 扫描之前应了解仪器零角度方向) ,扫描完后可以在电脑中直接观察扫描数据质量。
(2)采用仪器直接采集,扫描时务必注意测站顺序。该模式对数据质量无法在现场监视,但是作业效率高。

外业数据采集
2.数据处理及配准
数据预处理和配准采用海达数云的软件HD Scene,可采用两种方法:
(1)选择同名特征点的方法进行配准,至少要选择4个同名点;
(2)人工交互式移动测站粗配,再采用ICP算法自动精配,提高配准精度。
注意事项
由于测区树木较多,需分多站扫描,设站时应满足以下要求:
(1)以尽量少的测站覆盖整个测区,选取400m以上测距,同时使用较大的角分辨率,以减少数据量;
(2)将测站设在较高位置正对楼房扫描,以获取较多目标点,同时避免产生盲区。使用RTK 或全站仪准确采集测站的外部坐标,用于后续配准拼接、坐标转换。
单站点云数据
作业优势
相较于传统立面测绘方式如采用皮尺、测距仪等进行测量,此次采用三维激光扫描仪进行建筑物立面测量,有以下几点作业优势。
无需瞄准
地面激光扫描仪脱离了全站仪、经纬仪等仪器所必备的瞄准器、物镜和目镜,自动化测量提高了外业作业效率。
无需草图连线
外业数据较全,无需绘制草图,在内业进行综合取舍,完成制图任务,不必再去现场。
无透视投影变形
摄影测量技术中相片的拍摄是透视投影,产生了较为明显的变形,而激光扫描仪类似全站仪直接获取距离和角度,所以其点位无投影变形。
联合CAD测图
可直接依据点云绘制点、线发送至CAD工具栏,其中包括绘制2D和3D点、线到CAD,设置发送坐标等。该工具能够将采集的二维多段线对象传送到AutoCAD软件中,方便测图人员快速的采集二维的线状要素。
内业成果
立面图绘制
(1)点云数据绘制立面图
利用处理后的点云数据绘制立面图,可采用两种方法:立体模式特征点提取(三维量测)、平面投影描图模式。

依据点云绘制轮廓线初步正面成果

初步侧面成果
属性录入
(2)外业查漏补缺
作业工具采用钢卷尺、测距仪、全站仪,对于大面积缺漏的,采用激光扫描仪补测。根据照片外业调绘、外业补测数据在HdPtVector中进行制图。


绘制立面图示例图
基于地面三维激光扫描仪提出的作业方法改变了传统作业模式,在数据采集效率和成图精度上均得到较大的提高,尤其是减轻异形建筑立面测量的内外业工作量。

