三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用二-西安科技大学学报
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三维激光扫描仪在地形测量中的应用【摘要】三维激光扫描仪与全球定位系统(GPS)的结合是数字测图的又一次创新和进步,其具有简捷、高效、高清晰的数据获取能力,与传统测绘相比具有劳动强度低、时间短、测图的灵活性强,智能化、兼容性强等优势。
本文介绍了三维激光扫描仪应用的现状,并与传统数据采集方式进行了比较,并结合实例将三维激光扫描技术应用于大比例尺地形测量中,结果表明了三维激光扫描技术方案能够很好的取代传统测量方式,保证测绘数据质量,能够提高作业效率。
【关键词】三维激光扫描仪原理;反射标靶;点云;地形测量1、三维激光扫描仪应用现状地面三维激光扫描技术是以三维激光扫描仪的诞生为代表,是继GPS (Global Position System)技术以来测绘领域的又一次技术革命,该技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为“实景复制技术”,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新。
三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性,采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,能够全天候的对任意物体进行扫描,快速将现实世界的信息转换成可以处理的数据。
该技术具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,作业时间短,使用成本低,且使用方便,其输出格式可直接与CAD、三维动画等工具软件接口。
目前在工程、环境检测和城市建设方面如断面三维测绘、绘制大比例尺地形图、灾害评估、3D城市模型的建立、复杂建筑物施工、大型建筑的变形监测等均有成功的应用实例。
随着三维激光扫描测量技术、三维建模的研究以及计算机硬件环境的不断发展,其应用领域日益广泛,如制造业、文物保护、逆向工程、电脑游戏业、电影特技等,逐步从科学研究发展到进入了人们日常生活的领域[1]。
2、三维激光扫描仪工作原理三维激光扫描仪由一台高速精确的激光测距仪,配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜为主要构造组成。
其工作方式为激光测距仪主动发射激光,同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距,针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,得到每一扫描点与测站的空间相对坐标,如果测站的空间坐标是已知的,那么则可以求得每一个扫描点的三维坐标。
三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用摘要:三维激光扫描是基于现代科学技术发展起来的一种全新测量技术,将其用于地形地质测量,能有效地提升测量的效率和质量。
本文在阐述三维激光扫描技术原理优势的基础上,就其在地形地质测量中具体应用情况展开分析,期望能进一步提升三维激光扫描技术应用水平,促进地形地质测量工作的有序开展。
关键词:地形地质测量;三维激光扫描;技术应用地形地质测量是工程项目建设的基础环节。
现代情景下,需不断地创新测量技术,提升地形地质测量的效率和精度。
作为一种全新化的测量手段,三维激光扫描技术能通过激光放射,实现测量区域数据的高效率、高精度采集,这满足了新时期地形地质测量需要,为下一阶段的工程建设奠定了良好基础。
一、三维激光扫描技术的原理优势1、技术原理三维激光扫描技术是以现代信息技术为基础发展起来的测量手段,在实际测量中,三维激光扫描技术能通过放射激光获取对象表面的三维坐标,基于相关的坐标数据构建地形模型,可实现被测对象三维场景的提取和重建。
从三维激光扫描技术架构来看,其不仅包含激光测距系统,而且涉及高精度动态差分定位系统,此外,高精度动态载体测量系统等都是其极为重要的组成部分。
在激光测距系统的作用下,能系统发射激光脉冲信号,同时在旋转棱镜来作用下,这些激光脉冲信号会射向对应的目标,最后在探测器的作用下,可接收反射回来的激光信号,由此完成目标对象的精准测量。
要注意的是,在实际测量中,需通过记录器完成测量信号的准确记录,随后还应在数据处理系统下,实现这些信号形式的转化,并且需要借助建模软件构建三维场景模型,实现这些信息的识别和应用。
2、技术优势相比传统的地形地质测量模式,三维激光扫描技术在扫描硬件、软件层面均有较大优势。
从扫描硬件层面来看,其应用优势表现在扫描速度、扫描结构、视场角和精确度等层面。
其中采用三维激光扫描技术后,其扫描速度可达到每秒数万点,这极大地缩短了野外数据采集时间,工作效率较高。
三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用摘要:随着信息技术的发展,三维激光扫描仪以其非接触、快速、大范围获取点云数据等特点在地形测量中得到了广泛的应用。
本文以三维激光扫描仪为例,介绍三维激光扫描仪在地形测量中的应用方法,实践表明,三维激光扫描仪具有扫描速度快、精度高、成本低等优点,能为测绘工作者提供实时、准确的地形信息,为高精度的数据分析提供保证。
在今后的测绘工作中,三维激光扫描仪将会被广泛应用于地形测量中,成为数字化测绘时代测量工作者得力的助手。
关键词:三维激光;扫描仪技术;地形测量;应用1 引言随着现代科技的不断进步,新的测量技术和方法不断涌现,三维激光扫描仪就是其中的一种。
三维激光扫描仪是一种非接触式、快速、大范围获取点云数据的测量仪器,其能够在远距离直接采集物体表面的三维点云数据,并且能够直接获取高精度、高分辨率的空间三维坐标。
其具有高精度、快速、非接触、大范围、非接触等优点,尤其是三维激光扫描仪的非接触性,使得其在地形测量中的应用越来越广泛。
三维激光扫描仪不仅能提供点云数据,还可以提供大量数据信息,如点云模型、点云纹理、点云球体模型等,为地形数据分析提供了丰富的信息。
2 三维激光扫描技术的工作原理2.1 测距原理三维激光扫描技术通过对激光的发射,再对其进行接收,将数据进行处理和计算,从而获得被测物体的三维坐标,实现测量目的。
通过激光测距原理可以得知,测量物体距离的过程主要有两种:一种是接收点到测量物体之间的距离,另一种是目标物体与测量物体之间的距离。
如果要对这两种距离进行准确测量,首先要对激光发射点与激光接收点之间的距离进行精确计算。
三维激光扫描仪系统在进行测距时,将被测物放置于测距机的中心位置上,通过激光发射器发射出两束激光束,再通过其反射到测距机的接收设备中,同时可以看到两个光脉冲信号分别在被测物表面反射。
其中,被测物表面的反射率是指在激光光束照射到被测物表面时,被测物表面会产生多大的反射率,而反射率又是指被测物表面能够反射激光光束的角度,因此可以通过两个激光光斑面积之比来计算被测物体与激光光斑的距离。
三维激光扫描技术在地形测量中的应用摘要:随着现代科技的不断发展,数字测图的理论和办法也在不断更新,其间最具代表性的就是三维激光扫描技能的普及和使用。
三维激光扫描技能,相较于一般的丈量办法,具有快速性、不触摸性、高精度、数字化、可与GPS系统合作等特性。
本文介绍了三维扫描技能的丈量原理及其在地形测量中的详细使用,展示了三维扫描技能强壮技能优势和宽广使用前景。
关键词:三维激光扫描技术;地形测量;特点引言三维激光扫描技能的打破真实GPS空间定位技能基础上完成的,主要是对测绘数据的获取、处理、效劳方面进行了一次新的技能提高。
当前三维激光扫描技能发展非常迅猛,如今已遍及使用于大面积规模,而且效益明显。
该文经过简略概述三维激光扫描技能的原理,对其在地形测量中的使用进行技能性剖析。
1三维激光扫描技能使用特色剖析三维激光扫描技能是当前较为先进的一类地形测量技能,其能够在空间三维信息的获取中体现出较强的效果价值,为了更好提高后续地形测量效果,加强关于该技能手段的研讨和运用也就显得极为必要。
三维激光扫描技能在当前详细使用中首要选用激光测距进行处理,如此也就能够较好获取空间三维坐标参数数据,保证详细被测目标得到较好重视。
结合这种三维激光扫描技能的有用运用,其能有用完成关于三维建模和虚拟处理,如此也就具有更强的效果优势,体现出了传统地形测量技能没有的效果。
现阶段地形测量中三维激光扫描技能的使用的确能够体现出较强的效果优势,其结合详细使用方法又能够细分为机载激光扫描体系、便携式激光扫描体系以及地面型激光扫描体系等。
相关于传统地形测量形式的运用,该技能的使用特色首要体现如下:1.1扫描速度快对于地形测量作业的落实,合理运用三维激光扫描技能可以首先在效率方面表现出较为抱负的优势,其能较好完成高效空间三维信息数据的获取,进而也就可以了解目标的各项相关信息,确保地形测量作业得到有用落实,相对于传统地形测量形式,三维激光扫描技能的耗时较短,有助于缩短整体工程时间。
三维激光扫描技术在地质测绘中的应用发布时间:2021-11-26T11:21:47.817Z 来源:《房地产世界》2021年13期作者:段有林[导读] 近些年来,我国环境变化频繁,给不同地理环境中地质带来极大的灾害可能性,容易给该地区生活的人民带来重大灾难。
天津市测绘院有限公司摘要:近些年来,我国环境变化频繁,给不同地理环境中地质带来极大的灾害可能性,容易给该地区生活的人民带来重大灾难。
对地质灾害进行预测,对地形进行精准测绘逐渐引起人们的关注和重视。
运用三维激光扫描仪对其地质进行测绘,并对地质灾害的地形测绘工作予以展开,可以很好地对地形中可能出现的灾害进行预测,从而避免物质损害和人身伤亡的产生。
因此,相关人员要对三维激光扫描仪在地质测绘中的应用进行深入研究,提升其应用效能。
关键词:三维激光扫描技术;地质测绘;应用1三维激光扫描仪及其工作原理2 激光扫描仪通过多个部件组成,其内部构成是一个复合的复杂系统,其中包括地面三维激光扫描仪、后期处理软件、数码相机、电源、附属设备等等。
其所获取的数据均是通过非接触式的告诉激光测量方式完成的,通过后期处理软件,达到对所采集的点云数据和影像数据进行转换,形成具有绝对坐标体系的空间位置或者模型。
其工作远离主要是通过内部的激光脉冲发射器所发射的激光脉冲来完成的。
其向目标物发射激光脉冲,激光脉冲通过对目标物所进行扫射,再通过目标信号接收器接受的方式,对所反射回来的激光脉冲进行收集,通过脉冲对每个目标物所进行的扫描,可以获得被目标体到扫描中心的距离同时扫描控制模块控制和测量每个激光脉冲的水平扫描角α和竖向扫描角β,通过处理软件对所扫描的数据进行处理,形成相对的三维坐标,从而转换成为绝对坐标系中的三维模型或者三维空间位置坐标。
三维激光扫描技术在地质测绘中的应用流程3 地质数据采集3.1 地质测绘工作中,通过地质勘测掌握一定地理区域真实的地质水文情况,是三维激光扫描技术数据采集管理的最终目的。
三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用摘要:三维激光扫描仪技术对于传统的测量方式来说,有效的提高工作效率和工作质量,在地形测量中应用较广泛。
本人结合自身多年的工作经验,对三维激光扫描技术在地形测量中的应用进行研究,其主要包括数据采集、数据处理、转换坐标、等高线生成、验证精度几个方面,希望能够促进三维扫描仪技术的发展。
关键词:三维激光扫描仪;地形测量;应用引言地形测量是利用测量仪器或相关的技术,对某地的地形进行测量,并进行数据分析、处理,进而生成某地的地形图。
随着技术的不断发展,传统的测量方式工作效率、测量精度较低,应用满足当前的测量需求,三维激光扫描仪技术应运而生,其应用的领域较为广泛,大大的提高了地形测量的工作效率,本文主要对三维激光扫面议技术在地形测量中的应用进行研究。
1三维激光扫描仪及其工作原理三维激光扫描仪内部构成较复杂,主要由数码相机、电源、地面三维激光扫描仪、后期处理软件以及其他的附属设备等。
三维激光扫描仪主要是通过高速的激光扫描来完成,后期通过对数据的收集和整理分析,将收集的点云数据进行转换,进而建立具有坐标体系的地形模型。
三维激光扫描仪种类比较多,根据扫描平台的不同可以将其分为以下几大类:机载激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统等。
而按照有效扫描距离的不同,它又可以被分为短距离激光扫描仪、中距离激光扫描仪、长距离激光扫描仪、航空激光扫描仪等几大类。
三维激光扫描仪的工作原理是通过内部激光脉冲发射器发射激光脉冲来完成。
三维激光扫描仪向目标发射激光脉冲,通过激光脉冲对目标进行来回扫描,进而得到目标到扫描中心的距离,同时,通过对扫描模块的控制,可以测量到每个水平角度和竖直角度。
将扫描到的数据通过三维激光扫描仪内部处理软件进行处理,之后形成相对应的三维坐标,最后形成三位模型或者是三维空间位置坐标,为相关工作的开展提供参考。
2三维激光扫描仪在地形测量中的具体应用2.1数据采集数据采集是三维激光扫描仪中的第一步,通过全站仪进行控制点的布设,其测量角度控制在3分内,测量距离的精度控制在3mm左右。
地形测量中三维激光扫描技术的应用摘要:地质勘探、地下资源详细科学研究和矿产储量计算。
有各种各样的地形图。
地形图是掌握地质构造和矿产资源的重要资料。
准确、详细地表达地形特征的具体位置和高程是地形测量的具体日常任务。
地貌和地质调查的方法有很多,随着科学技术的发展,使用的仪器和设备逐渐智能化和精确化。
本文的重点是介绍三维光扫描仪技术在地形测量中应用的具体步骤和方法。
关键词:地形测量;三维激光扫描技术;应用1三维激光扫描系统的结构组成和工作原理三维激光扫描系统软件由数码相机、皮带供能、路面三维激光扫描仪、数据处理软件等附加机械设备组成。
随着科学技术的发展趋势,许多高科技和机械设备被广泛应用于测量系统中,三维激光扫描仪的种类也越来越多。
具体来说,根据扫描服务平台的不同,可分为L波段激光扫描仪、道路激光扫描仪、便携式激光扫描仪等。
根据扫描间距的不同,可细分为短途激光扫描仪、中远程激光扫描仪、远程激光扫描仪和航空激光扫描仪。
三维激光扫描的基本工作原理是利用三维激光扫描仪内部结构的激光单脉冲发射装置向被测目标发送激光单脉冲,进行循环系统扫描,然后获得被测目标到扫描芯的距离,然后根据扫描控制模块的操作,对被测目标进行不同方面的扫描,获取被测目标的三维空间坐标数据信息。
2三维激光扫描技术测地形地质图2.1三维激光扫描技术的原理无论什么样的激光扫描仪,所有三维扫描仪的原理都是如此。
三维激光扫描仪的具体结构包括一个快速准确的激光测距仪和一组反射棱镜,这些棱镜可以正确引导激光并以均匀的角速度进行扫描。
激光测距仪主动发射激光,同时接收自然物体表面反射的信息,进行激光测距。
对于每个扫描点,可以测量监测站到扫描点的倾斜距离,然后将扫描度和垂直方位角相互匹配,得到每个扫描点和监测站的空间相对坐标。
如果给出监测站的区域坐标,则可以得到每个扫描点的三维坐标。
路面三维激光扫描系统软件原理:激光差分信号由三维激光扫描仪发射装置发出。
在物体表面漫反射后,它以几乎相同的方式以相反的方向传回信号接收器。
三维激光扫描技术在地形地质测量中的运用分析发布时间:2022-04-21T06:35:05.795Z 来源:《中国科技信息》2022年1月中作者:邹月[导读] 由于三维激光扫描具有高精度、高效率、高可操作性等优点,近年来在建筑仿真、文物保护、地形地质测量等方面得到了广泛的应用。
然而,由于这一技术的发展与应用尚处于初级阶段,因此它在地形地质调查中仍有许多困难亟需解决。
身份证号码:2312821992031****8 邹月摘要:由于三维激光扫描具有高精度、高效率、高可操作性等优点,近年来在建筑仿真、文物保护、地形地质测量等方面得到了广泛的应用。
然而,由于这一技术的发展与应用尚处于初级阶段,因此它在地形地质调查中仍有许多困难亟需解决。
本文对三维激光扫描技术在地形地质测量中的运用进行分析,对其应用特点及工作原理进行了分析;并对具体的应用进行了阐述,以供参考。
关键词:三维激光扫描;地形;地质;测量;运用一、引言三维激光扫描仪的出现,是以往以GPS定位为主的一个重大技术突破,它打破了传统的激光扫描方法,可以在很大的范围内进行高精度的扫描,从而得到物体的三维坐标。
三维激光扫描技术在工程、地质地形地质测量、建筑、文物保护、截面容积测量等领域得到了广泛的应用。
以前,地形地质测量的方法有CPS-RTK和数码照相等,由于地形复杂,需要大量的人力物力支持,如果测量环境复杂,如地势陡峭等情况,其适用性会被削弱。
而使用三维激光扫描仪,可以实现高密度、高精度、高速度的地面测量,这大大缩短了野外作业时间,提高了工作效率[1]。
三维激光扫描技术是近几年来在地质学领域广泛使用的一种新技术。
利用三维激光扫描仪进行地形地貌测量,可以得到高精度、高密度、高速度的地质数据信息;利用三维激光扫描仪所产生的地形地貌图,精度比常规方法要高得多。
而且,尽管花费了大量的时间,但是传统的激光扫描技术在精度上还是有很大差距的。
二、三维激光扫描仪在地形地质测量中的应用(一)激光三维扫描设备的创新(1)扫描的速度不断加快。
三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的运用研究一、三维激光扫描技术的原理及特点三维激光扫描技术(3D laser scanning technology)利用激光束对目标进行扫描,通过测量激光束的反射时间和反射角度来获取目标表面的三维坐标信息,从而实现对目标物体的高精度三维测量。
这种技术具有非接触、高精度、高速度和全自动化的特点,可以实现对复杂场景和大范围物体的快速准确测量,并且可以将得到的三维数据直观地呈现出来,为后续的数据处理和分析提供了基础。
二、三维激光扫描技术在地质测绘中的应用在地质测绘领域,三维激光扫描技术可以用于地质灾害监测、地质调查和地质勘探等方面。
在地质灾害监测中,可以利用激光扫描技术对山体的表面进行快速测量,获取山体的三维形态数据,并结合地质构造和地下水情况等信息,分析和评估山体稳定性,及时预警和防范可能发生的地质灾害。
在地质调查和地质勘探中,激光扫描技术可以实现对地表地貌、岩层构造等地质要素的高精度测量,为地质资源勘探和地质灾害风险评估提供数据支持。
在工程测量领域,三维激光扫描技术可以用于建筑测量、城市规划和土地测绘等方面。
在建筑测量中,可以利用激光扫描技术对建筑物的立面、结构和室内空间进行快速测量,获取建筑物的三维数据,并结合CAD等软件进行建筑设计和结构分析。
在城市规划中,激光扫描技术可以实现对城市地貌、道路网络和建筑布局等城市要素的高精度测量,为城市规划和市政工程设计提供数据支持。
在土地测绘中,可以利用激光扫描技术对地貌地形进行全面测量,获取地表地貌的三维信息,为土地规划和资源管理提供数据支持。
三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中的应用已经取得了许多成功的案例。
在地质灾害监测方面,我国云南、四川等地区经常发生地质灾害,利用激光扫描技术对地质灾害隐患区域进行快速测量,可以及时掌握地质灾害的演变情况,采取有效的监测和预警措施,保障人民生命财产安全。
在城市规划方面,上海、深圳等城市利用激光扫描技术对城市的立体信息进行测量,可以实现对城市建设和更新的科学规划和管理,为城市的可持续发展提供有效支持。
三维激光扫描技术在地质调查中的应用三维激光扫描技术(3D LIDAR)是一种通过激光束测量物体表面距离和反射回波强度,并根据测量结果生成具有空间结构的高精度三维点云数据的技术。
在地质调查中,三维激光扫描技术发挥着重要作用,可用于地貌测量、构造调查、地质灾害识别等方面。
本文将重点介绍三维激光扫描技术在地质调查中的应用。
首先,三维激光扫描技术可用于地貌测量。
地貌是地球表面形状和特征的总称,地貌测量是地质调查的基础工作之一。
传统的地貌测量方法一般以几何测量为主,操作繁琐,无法准确捕捉地形表面的细节。
而三维激光扫描技术可以在较短的时间内高密度地采集地形点云数据,包括地表、地形特征、地下水等,从而生成详细的地形模型。
利用三维地形模型,地质调查人员可以直观地了解地貌特征,快速识别地形异常,为地质研究提供有力的数据支撑。
其次,三维激光扫描技术在构造调查中也具有广泛的应用。
地质构造是描述地壳中地球物理和地球化学变化的总和,是地质调查的核心内容。
传统的构造调查方法主要依靠人工压实样本和地质剖面的观测,工作量大且效率低。
而三维激光扫描技术可以精确测量地表和地下的构造特征,生成真实的地质模型。
通过三维地质模型,地质调查人员可以直接观察地壳中的断裂、褶皱等构造特征,并对地质历史和构造演化进行详细研究。
最后,三维激光扫描技术还可以应用于地质灾害的识别与评估。
地质灾害是指在地质过程中或由地质因素引起的对人类活动和生命财产造成重大危害的现象。
传统的地质灾害调查主要依靠人工勘察和遥感影像解译,存在灾害类型判定难、精度不高等问题。
而三维激光扫描技术可以高精度获取地形和地物信息,能够准确识别地质灾害类型,如滑坡、崩塌、泥石流等,以及其发生的空间分布和规模。
通过对地质灾害的识别与评估,可以为灾害预防和治理提供科学依据。
综上所述,三维激光扫描技术在地质调查中的应用具有重大意义。
它可以提供高精度、直观的地质数据,加快地质调查速度,提高工作效率,大大增强地质研究和地质灾害预防的能力。
世界有色金属 2021年 7月上146三维激光扫描技术在地质工程精度测量中的应用马黎明(天水三和数码测绘院有限公司,甘肃 天水 741000)摘 要:三维激光扫描技术其具备较高的工作精确度,并且具有良好的地质勘探辅助效果,近几年来被广泛的运用到各大测量工作环节中,无论是建筑仿真、文物保护以及地形勘探测量等多个领域。
然而该技术具体的运用还存在时间较短的问题,我国当代将三维激光扫描技术运用在地质工程勘探方面起步较晚,还有许多问题以及难点需要去解决。
将三维激光扫描技术运用到地质工程中,是一种对传统勘探工作的全新的尝试。
本文简要探究当下三维激光扫描技术在地质工程精确度测量环节中的使用。
关键词:地形图测绘;三维激光技术;矿山工程中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)13-0146-2Application of 3D laser scanning technology in geological engineering precision measurementMA Li-ming(Tianshui Sanhe Digital Surveying and Mapping Institute Co., Ltd.Introduction, Tianshui 741000,China)Abstract: 3D laser scanning technology has high accuracy and good auxiliary effect of geological exploration. In recent years, it has been widely used in many fields, such as building simulation, cultural relic protection and topographic exploration and measurement. However, the specific application of this technology still has the problem of short time. In our country, the application of 3D laser scanning technology in geological engineering exploration started late, and there are still many problems and difficulties to be solved. It is a new attempt to apply 3D laser scanning technology to geological engineering. This paper briefly explores the use of 3D laser scanning technology in the accuracy measurement of geological engineering.Keywords: topographic mapping; Three dimensional laser technology; Mine engineering此次探讨的三维激光扫描技术在各领都域得到了广泛的使用,在经过了广泛的使用以及长期的研究,其发展得到了显著的提升。
223管理及其他M anagement and other三维激光扫描技术在地形地质测量中的应用许潜金(湖南省地质调查院,湖南 长沙 410000)摘 要:三维激光扫描技术测量精度高,并且数据信息获取方式快速便捷,已被推广应用于地形地质测量中,可实现智能化地形地质测量。
对此,本文首先对三维激光扫描技术原理进行介绍,然后对三维激光扫描系统特征进行分析,并对其在地形地质测量中的应用方式进行详细探究,以期为实际工程提供借鉴。
关键词:地形地质测量;三维激光扫描技术中图分类号:P623 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)02-0223-2收稿日期:2021-01作者简介:许潜金,男,生于1989年,湖南湘乡人,硕士研究生,工程师,研究方向:测绘地理信息。
三维激光扫描技术是在GPS 技术基础上的重大突破,通过应用激光扫描方式进行大面积扫描,即可获得测量对象三维坐标数据。
在地质地形测量中,常用测量技术类型包括GPS-RTK 技术、数字摄影技术等,工作量较大,有些勘测区域地形条件比较复杂,因此适用性比较低。
通过应用三维激光扫描技术,即可对地标店进行高精度、高密度测量,进而缩短外业工作所需时间,提高测量效率。
因此,对三维激光扫描技术在地质地形测量中的应用方式进行深入研究意义重大。
1 三维激光扫描技术原理三维激光扫描仪是由反射棱镜、测光测速仪所组成的,其中,激光发射端可应用激光测距仪,在发出激光后,通过发射棱镜进行反射,再利用测距仪测量扫描点位斜距,在此基础上加入扫描点水平方向角度、垂直方向角度,将其作为运算参数,即可对扫描点、测量点坐标参数进行准确计算,同时还可获得测量对象三维坐标。
在利用三维激光扫描仪获得测量数据后,即可利用扫描平台对地形参数进行计算。
在地形地质测量中应用三维激光扫描技术,可采用地面型激光扫描系统,其是由摄像设备、激光发射设备、电源以及软件系统所组成的,通过发射激光,可对被测目标距离进行测量,再获得测量数据后,利用相关软件进行计算,将计算结果与摄像设备所得图像进行有效结合,即可保证计算结果准确性,最后,通过应用制图软件完成图像处理,即可获得准确的坐标参数。
三维激光扫描技术在地形测绘成图中的应用摘要:三维激光扫描仪的工作是激光测距,通过仪器记录目标物体反射回来的激光信息,从而快速建立目标物体的三维模型。
三维激光扫描技术,又称实景复制技术,可以完整、准确、快速地重建目标,获取原始测绘数据。
由于点云中的每个三维数据都是直接获取的目标的实际数据,因此后处理的结果可靠度高。
三维激光扫描技术在地形测绘成图中,不仅能够迅速获取地形的数字化信息,而且可以直接建立地形表面的三维立体模型。
基于此,本文首先分析了坐标系转换,接下来详细阐述了三维激光扫描技术在地形测绘成图中的应用,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:三维激光扫描技术;地形测绘;成图应用引言我们了解到在扫描仪内,在工程测量当中,地形三维激光扫描技术的应用主要包括数据采集、数据处理两个部分。
其中,数据采集工作主要包括测量、扫描两个部分。
在测量的过程中,不仅要充分考虑到平面数据,同时也要对地形高程数据进行测量。
激光通过两个快速有序旋转的反光镜对划定范围开始扫描,通过计算激光脉冲往返的时间来确定目标距离,并利用编码器转换获得被测目标的三维精准坐标,再根据反射折回的激光强度确定目标的颜色信息。
1地形三维激光扫描技术应用的具体步骤数据扫描的方式有两种:①三维激光逐步扫描;②标靶坐标扫描。
由于不同的工程测量环境相差较大,大型工程需要多站扫描才能够完全覆盖研究对象,因此在扫描的过程中应格外注意拼接缝。
为了确保每一站的数据扫描能够顺利连接,可采用数据拼接的方法,设置标靶数量,获得标靶的数据与空间位置,而后实现多站扫描图的拼接。
同时,不同的工程测量精度要求不同,在进行地形三维激光扫描之前,应明确扫描的精确度,使其符合工程标准,防止二次扫描事件的发生。
从以上地形三维激光扫描步骤可以看出,扫描后的数据量十分庞大,需要大量存储空间与数据处理空间。
传统的测绘软件是无法直接处理扫描数据的,需要将大量的点云数据导入后,对数据进行与处理工作,无规则抽稀。
摘要随着测绘技术的发展,三维激光扫描技术在地质测绘和工程测量中得到了广泛的应用。
本文介绍了三维激光扫描技术的原理和优点,并阐述了其在地质测绘和工程测量中的应用。
此外,本文还提出了三维激光扫描技术在未来的发展趋势。
关键词:三维激光扫描技术、地质测绘、工程测量、应用、发展趋势正文1. 三维激光扫描技术的原理和优点三维激光扫描技术是一种基于三角测量原理和光学扫描技术的高精度、高速、非接触式测量方法。
它利用激光束来扫描物体表面,并在扫描过程中记录下每个点的位置和颜色信息,从而生成一个三维模型。
三维激光扫描技术具有以下优点:1) 高精度:相比传统的测量方法,三维激光扫描技术具有更高的精度和可重复性。
2) 高速度:三维激光扫描技术可以在短时间内完成大量数据的采集和处理,大大提高了测量效率。
3) 非接触式测量:三维激光扫描技术不需要物体表面与测量仪表之间接触,避免了物体表面损伤和测量误差。
4) 全方位测量:三维激光扫描技术可以实现全方位测量,包括物体的内部和外部。
2. 三维激光扫描技术在地质测绘中的应用地质测绘是研究地质结构、地形地貌和地球物理现象的一门学科。
三维激光扫描技术可以被广泛地应用于地质测绘中,如下所述:2.1 地形测绘三维激光扫描技术可以用于地形测绘,包括建筑物、道路、桥梁等建筑物的测量。
通过采集建筑物的三维数据,可以生成高精度的建筑物模型和地形模型,这对城市规划和建筑设计都非常有用。
2.2 地质构造测量三维激光扫描技术可以用于地质构造测量,如断层和岩石结构的测量。
通过采集地质构造的三维数据,可以生成高精度的地质结构模型,这对地质研究和勘探有很大的意义。
2.3 卫星图像配准三维激光扫描技术可以用于卫星图像配准。
通过采集地面的三维数据和高分辨率的卫星图像,可以将卫星图像精确地与地面实际情况进行配准,从而提高卫星图像在地质测绘中的应用价值。
3. 三维激光扫描技术在工程测量中的应用工程测量是工程建设的重要环节,三维激光扫描技术可以被广泛地应用于工程测量中,如下所述:3.1 建筑设计和施工三维激光扫描技术可以用于建筑设计和施工。
三维激光扫描技术在地表测量中的应用徐志鹏,王晓亮(山东黄金集团蓬莱矿业有限公司,山东 烟台 265615)摘 要:三维激光扫描术也是实景模拟技术,是一种新型扫描手段同时是实现高效数据管理和提升测绘工作效率的技术手段,三维激光扫描技术具有误差小、测量范围广和获取信息全面成果明显等特点,在工程测量的广泛使用。
三维激光扫描技术是现行最先进的获取测绘数据的方式之一,实现对物体的快速扫描、数据上传和获取信息转换等三维数据,随着我国测绘技术的发展,地面三维激光扫描技术逐渐应用到工程建设中,三维激光扫描技术的应用是提高测绘工作效率的核心技术。
本文主要根据目前三维激光扫描技术的应用和测量步骤,探究在工程测量应用中的前景,为工程测量提供参考。
关键词:三维;激光扫描;地表测量;应用中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)22-0142-2Application of 3D Laser Scanning Technology in Surface SurveyXU Zhi-peng, WANG Xiao-liang(Shandong Gold Group Penglai Mining Co., Ltd., Yantai 265615,China)Abstract: Three-dimensional laser scanning is also a real-scene simulation technology. It is a new type of scanning method and a technical means to achieve efficient data management and improve the efficiency of surveying and mapping. Three-dimensional laser scanning technology has small errors, wide measurement ranges and obvious results in obtaining information. Features, widely used in engineering surveying. Three-dimensional laser scanning technology is one of the most advanced methods of acquiring surveying and mapping data. It realizes rapid scanning of objects, data uploading, and acquisition of three-dimensional data such as information conversion. With the development of surveying and mapping technology in China, terrestrial three-dimensional laser scanning technology is gradually applied to In engineering construction, the application of 3D laser scanning technology is the core technology to improve the efficiency of surveying and mapping. Based on the current application and measurement procedures of 3D laser scanning technology, this article explores the prospects of engineering measurement applications and provides references for engineering measurement.Keywords: three-dimensional; laser scanning; surface survey; application三维激光扫描技术是三维激光扫描技术的基础,从地形测绘、道路测量等方面的应用,三维激光扫描技术通过三维数据坐标实现全面扫描,同时满足地质测绘和工程测绘对数据精准度高的要求。
三维激光扫描仪技术在地形测量中的应用张靖;张爱能;刘国栋【摘要】利用三维激光测量技术进行山区复杂地形测量的流程与方法,实验通过使用徕卡Scan-Station2型号的三维激光扫描仪对西安市白鹿原北坡进行了扫描,对扫描后的各测站数据进行基于标靶的拼接,对拼接后的点云数据进行预处理.将基于扫描仪坐标系统的点云数据转换到基于施工独立坐标系统后,使用Geomagic和cass软件绘制地形图等高线.在测区内布设一定数量检核点,扫描时在检核点上安置蓝白标靶,采用全站仪测量检核点的独立坐标与扫描仪测量的坐标进行对比来验证扫描数据的精度,得到平面坐标差值绝对值最大值为0.024 m,而高程的差值绝对值最大值为0.029 m,实验结果表明,三维激光扫描仪满足地形测量精度要求.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】5页(P199-203)【关键词】激光扫描;坐标转换;地形图;精度分析【作者】张靖;张爱能;刘国栋【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710064;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710064;重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】P2170 引言三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术,是继GPS 空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。
其突破了传统单点测量方法,通过高速激光扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。
三维激光扫描仪技术广泛应用于变形监测、工程测量、地形测量、古建筑和文物保护、断面和体积测量等领域,具有不需要合作目标、高精度、高密度、高效率、全数字特征等优点[1-5]。
常用的地形图测量方法有全站仪数字化测图、GPS-RTK 测图、数字摄影测量等方法。
但这些方法外业工作量大,且在地形险峻,人难以到达的地方往往显得无能为力。
从三维激光扫描仪的测量原理和扫描过程可知,三维激光扫描以格网扫描方式,高精度、高密度、高速度和免棱镜地测量地表点,能详细了解地面点的细节变形和整体变化,同时三维激光扫描技术制作的地形图精度优于传统方法,且可大大缩短外业工作时间,将大部分时间转为在软件中对扫描数据的内业处理[6-8]。
三维激光扫描仪在地形测量中的运用摘要:随着科技不断发展,测绘技术不断更新,传统的地形测绘技术已经无法满足地形测量的需求。
在地形测量过程中,要综合性的、灵活地将新技术新设备与传统测绘技术中的设备相互结合,组织并协调人员的分工与环境的利用,保证地形测量的精度,共同努力,提高工作效率和经济效益,促进地质行业的更好发展。
三维激光扫描技术革新了测绘技术,在很大程度上促进了测绘数据获取方法、处理方法以及服务能力和水平的发展。
三维激光扫描具有较好的实时性、主动性和适应性,本文会介绍该技术在地形测量中如何发挥它的作用。
一、引言地形测量的方法来由传统的平板白纸测图、经纬仪测图等发展到现在的全站仪配合绘草图、全站仪配合测图精灵或笔记本电脑进行野外数字化成图的方法,使地形测量由原始手工绘图测量向一体化发展,在技术和精度上都有很大的提高。
三维激光扫描技术是一项迅速发展的高新技术,它的出现为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段。
三维激光扫描技术主要采用激光测距原理,瞬时测得空间三维坐标值。
其巨大优势就在于可以快速扫描被测物体,不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据,这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。
目前此项技术已广泛应用于变形监测、工程测量、地形测量、城市规划、智能交通、防震减灾等领域。
二、三维激光扫描系统.三维激光扫描仪按照扫描平台的不同可以分为:(1)机载型激光扫描系统;(2)地面型激光扫描系统,还可根据测量方式细分为移动式激光扫描系统和固定式激光扫描系统;(3)手持型激光扫描系统。
地面型三维激光扫描系统一般由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台、电源及其他附件组成。
1 地面三维激光扫描技术是以三维激光扫描仪的诞生为代表,是继GPS(Global Position System)技术以来测绘领域的又一次技术革命,该技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为“实景复制技术”,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新。
三维激光扫描技术在地形测量中的应用随着科学技术的不断发展,测绘技术也获得了极大的提高和进步。
三维激光扫描技术完全是新科技下的产物,三维激光扫描技术不论是在数据收集的准确度和丰富度上还是在测量的安全系数上都较之前有了很大的进步。
它的工作方法是通过发射激光,将激光经过的区域的数据采集下来,它的采集范围很广,扫描距离较长,即目之所及皆可得。
在获得数据之后,用三维激光扫描所收集的数据,这样就可以更高效更快捷的获得结果。
而且三维激光扫描技术可以和其他技术相结合,使测量更加方便快捷,更加符合当今这个社会的运行速度。
标签:三维激光扫描技术;地形测量;应用1三维激光扫描仪依据不同的扫描地点可以把三维激光扫描仪分为以不同三种:机载(或星载)激光扫描系统、便携式激光扫描系统和地面型激光扫描系统等等。
这回运用的是地面型三维激光扫描系统,借此来勘测地形地质,三维激光扫描仪的整个系统由三部分组成:扫描仪、设备控制器和电源供应系统构成。
那么本次所用的扫描系统的运行过程是这样的:会从三维激光扫描系统发射器发射出一个窄束激光脉冲信号,然后这个信号将经过被扫描的区域内的所有被测物体,之后被扫描过的物体会对这个窄束激光脉冲信号做出反应,最后这个窄束激光脉冲信号会带着被测物体的信息顺着原途径回到扫描初始点。
通过计算激光脉冲从发出到折回所需要的时间来衡量其二者之间的距离,同时在它的内部设置精度较高的时间控制机器。
通常来说,三维激光扫描测量中的坐标系都是测量仪本身自带且特定的,横向扫描面内有X和Y轴,两者是互相垂直的关系,z轴垂直于横向扫描面,如此便可以快速的确定目标点的坐标。
通过衡量脉冲信号的发射时间和接收时间的差值,以此获得一个算式。
得到了窄束激光脉冲的发射与折回的时间间隔,就能够准确地知道被测点和三维激光扫描系统发射器之间的距离:S=1/2CtL。
C指的是光速。
2三维激光扫描技术应用特点分析2.1扫描速度快对于地形测量工作的落实,合理运用三维激光扫描技术能够首先在效率方面表现出较为理想的优势,其能较好实现高效空间三维信息数据的获取,进而也就能够了解目标的各项相关信息,确保地形测量工作得到有效落实,相对于传统地形测量模式,三维激光扫描技术的耗时较短,有助于缩短整体工程时间。
三维激光扫描技术在地表测量中的应用发布时间:2022-08-05T03:57:20.523Z 来源:《城镇建设》2022年第3月第6期作者:陈先祥[导读] 三维激光扫描技术可用以调查地表和地质环境陈先祥320122XXXX10203255摘要:三维激光扫描技术可用以调查地表和地质环境。
它不仅具备测量精度高的优势,并且扫描高效率,实际操作灵活便捷,是别的常规测量方式无法到达的。
文中主要阐述了三维激光扫描技术的发展和运用现况,并介绍了其原理和优势。
随后,对三维激光扫描技术在地表精准测量中的具体应用进行剖析,得到了一些结论进行汇总,以期为相关的工作员提供一些参考。
关键字:三维激光;扫描测量;地表测量引言地表测量是工程施工过程中首要的基础工作,测绘工作人员的重点研究方向是如何将工作效率有效提高。
三维激光扫描技术的卓越性能在工程项目开发中应用越来越广泛。
文中讨论了三维激光扫描技术在工程测量中的实际应用。
一、三维激光扫描技术的发展及运用现状1.1扫描硬件技术扫描速度。
扫描速度是扫描硬件配置技术得到提升的实质证明。
特别是近些年,扫描速度从每秒钟几千点飙升到过万点,不但大大减少了数据采集的时长,并且保证了郊外数据采集的安全性。
二,扫描结构。
从之前的分体式结构到现在的一体化结构,这类扫描结构由内嵌扫描充电电池、高分辨率数码相机和高分辨率触摸显示屏构成。
它不但实际操作十分便捷,并且携带方便。
三,视场角。
扫描视角由原来的几十度发展到了现在的全景扫描,不仅提升了工作效率、操作上也更简洁,同时后续的数据处理也更加方便快捷。
四,准确性。
在精确度上的提升,将原先在细微扫描点的精确测量工作从不可能变成实际可行,同时还扩张了仪器设备自身的运用范围,使扫描技术不但可以运用于地貌、地质环境测量,还能够借助三维激光扫描技术获得各领域的信息要求。
1.2软件进步技术随着软件技术的进步与发展,使得三维测量技术在地貌地质测量过程中,不仅操作方便简洁、容易测量,并且可以便捷地获取精确全方位的测量数据信息,与此同时,该技术可以在清除环境因素影响的条件下,对三维结论开展测算和剖析。