三维激光扫描仪在空区测量中的应用与研究

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势,三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型.为了验证三维激光扫描技术在空区测量中的精度和优点,与传统测量对比作业结果,总结出了三维激光扫描技术使用应采取的测量措施,确保测量精度提高工作效率.     

郑州市极端暴雨灾后交通工程隐患应急检测分析

极端暴雨灾后，郑州市区道路、地铁隧道等交通工程易产生道路基底脱空、隧道变形渗水等病害。为了查明这些隐患，根据暴雨灾后隐患类别及各类检测方法的特点，通过组合车载三维探地雷达、拖曳式瞬变电磁、移动三维激光扫描等多种检测方法，对道路空洞、隧道病害进行了应急检测。结果表明：采用车载三维探地雷达与拖曳式瞬变电磁相结合，可有效避免单一方法的局限性，快速查明道路工程的脱空、渗漏等病害；采用移动三维激光扫描普查隧道结构信息，再利用探地雷达对重点病害进行详查，可快速查明隧道工程安全状况。     

测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用分析

随着社会经济快速发展,超高层建筑数量的不断增加,建筑材料、轮廓等给竣工测量工作提出了更高要求。信息技术快速发展,测量工作的新技术、新手段、新方法为建筑工程测量提供了数字化、智能化、多维化、动态化发展方向。文章客观分析了连续运行卫星定位导航服务系统（Continuously Operating Reference System,CORS）技术在规划竣工测量中的应用,以及三维激光扫描技术、无人机倾斜摄影测量技术在规划竣工测量中的应用,包括工作原理、作业流程、规划竣工测量应用的具体操作,并举例说明测绘新技术在规划竣工测量中的具体应用。其中,CORS技术可以提高控制点不测作业效率,提高测量控制的自动化程度,三维激光扫描技术可有效解决数据值采集困难与获取数据效率低下问题,无人机倾斜摄影测量技术可以获取正射影响及倾斜影响,提高数据采集效率。     

基于三维激光扫描点云的道路路面变形分析方法

针对常规的道路路面变形分析方法存在工序复杂、效率低、局限性较大且难以对路面的整体变形做出全面变形分析等特点,提出一种基于三维激光扫描技术对道路变形分析的方法。采用三维激光扫描技术获取运营中道路路面的点云数据,并建立道路路面数字化模型定性且定量地对道路路面进行变形分析,进而得到路面的整体变形区域和变形量。结果表明,通过三维激光扫描技术可以更加直观、简洁地对道路做出数字化分析,对道路病害监测技术的自动化发展有着极为重要的意义。     

地面三维激光扫描在道路测图中的应用

地面三维激光扫描技术在提升公路测量效率方面有广泛应用。以厦门理工学院部分道路为研究对象,基于FARO Focus3D三维激光扫描仪,对该道路进行点云数据采集、道路正射影像图的提取、道路数字线划地图(DLG)的快速绘制,实现了二维信息的提取和三维模型的构建,同时与传统全站仪数据对比,得出激光点云数据信息的完整性和效益性。     

建筑物重建中的三维激光扫描精度分析

针对三维激光扫描技术在建筑物重建中数据采集、处理方面存在的误差,从三维激光扫描仪测站定向误差、仪器扫描误差、数据拼接误差进行分析,并构建了点位误差模型,为三维激光扫描技术在建筑物的重建中测量成果的精度评定及测量方案的优化设计提供了理论基础.最后以脉冲式三维激光扫描仪为例对建筑物重建进行精度分析.     

基于道路环境的车载双目系统立体匹配算法

为提高车载双目系统户外工作性能,提出了一种车载双目系统立体匹配算法。在代价计算阶段,提出了一种3bitCensus变换,该变换提高了对局部特征的描述能力并具有较强的鲁棒性;在代价聚合阶段,提出了基于边缘截断的自适应窗口聚合算法,该算法能够根据局部特征和边缘信息自适应的调节聚合窗口,提高了算法匹配精度;在视差计算阶段,利用跳跃式视差计算方法,进一步提高了计算效率。实验证明:基于3bit-Census变换+基于边缘截断的自适应聚合+跳跃式视差计算的立体匹配结构能够有效提高双目系统的鲁棒性、匹配精度及计算效率,适用于车载双目系统。     

智能交通系统中道路标识线自动提取方法

近年来,随着激光扫描技术在三维数据采集中广泛应用,为智能车辆和无人驾驶车的研究领域中道路标识线的自动提取提供了解决方法。本文以车载激光扫描点云数据为研究对象,利用点云数据空间分布特征和反射强度信息,结合道路标线的几何特征,提出一种快速有效的从离散点云中提取道路标识线的方法。通过高速公路扫描数据处理案例,实现了高速公路虚实标识线的自动提取,验证了上述道路标识线提取方法的可靠性,应用效果较好。     

基于车载三维激光扫描结果的桥面变形分析

车载三维激光扫描技术能够直接对目标结构表面进行三维量测,并采用三维阵列点云的方式来生成结构物表面的三维形态和记录点位坐标,打破了传统的桥梁变形监测方法仅有数个独立点的局限性,扩大了桥面变形监测范围,提高了结构物的观测精度,并能快速、完整的进行量测。本文将车载三维激光扫描技术引入到桥梁变形监测中,基于全长331.2m的预应力混凝土连续-刚构桥为背景,采用三维激光扫描技术对其温度变形进行探索。在监测环境温差20℃范围内,对其进行多次桥面几何形态数据采集,并对采集的数据进行处理。对基于车载三维激光扫描点云数据的NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)曲面提出了一种新的变形测量方法,得到整个桥面的变形测量结果,再与采用有限元分析软件MIDAS CIVIL建模得到的各温差下理论变形数据进行对比,发现基于NURBS曲面的分析处理方法获得的变形测量值具有良好的精度和可靠性,并能够获取桥梁点-线-面的整体变形监测结果,与单点变形监测相比,弥补了其缺乏线性变形及整体变形特征的不足,有较好的工程应用前景。     

三维激光扫描技术在建筑物变形监测的应用

为了解决复杂的或高大的建筑物结构变形监测问题,采用了地面三维激光扫描技术,研究了三维激光扫描的单点定位精度,数据采集方法和相关的数据处理方法,提出了利用建筑物特征线是否变形来判定建筑物变形的思路。实验结果表明:该方法操作方便,计算结果可靠,能满足精度要求,具有工程实用价值。     

基于车载GPS定位误差分布规律的地图匹配算法

针对目前车载GPS定位信息地图匹配技术的主要缺陷,即GPS定位点的道路纵向位置修正效果较差,特别是对GPS独立定位的情况而言,修正精度很低,通过分析车载GPS定位误差的特点及其分布规律设计了一种地图匹配算法,重点提高车载GPS定位点在道路纵向的修正精度.采用长春市局部路网的地理信息为基础,采集车载GPS实测数据完成了算法的实证分析.结果表明,所提出的地图匹配算法应用效果理想,尤其是将车载GPS定位点的道路纵向位置修正精度提高了2.5 m以上,从而可满足车载GPS数据用户更高水平的信息需求.     

融合多源数据的高精度道路地图的构建

为提高高精度道路地图的制作效率,提出采用融合多源数据的方式构建高精度地图。根据道路特征及类型,选用车载激光雷达（Light Detection and Ranging,LiDAR）、无人机摄影测量以及人工采集3种技术获取数据源,分别进行点云、图像以及矢量数据处理,构建高精度道路地图并进行精度评定。试验结果表明,多源数据可实现不同道路场景下的数据采集,为高精度地图快速构建和更新提供参考。     

地面三维激光扫描仪的测量误差分析

三维激光扫描技术的出现为快速、有效、准确获取三维空间信息提供了全新的技术支持.三维激光扫描仪能够不受白天黑夜的限制,全天侯对任意物体进行扫描并获取高精度的物体表面点的三维信息及反射率信息,从而快速实现物体的三维重建.然而,由于在应用过程中,受到仪器本身技术的限制以及外界的影响,使得外业采集的点云数据的精度受到不同程度的影响,从而使得后续的点云数据处理变得复杂且缓慢,甚至使得最终生成的三维模型与实际物体不一致.主要针对地面三维激光扫描仪在测量过程中存在的测距误差、测角误差以及误差来源进行了详细地分析并构建了点位误差模型,为提高三维激光点云数据处理的效率和精度提供了必要的条件.     

基于三维激光扫描数据的金龙塔结构研究

以金龙塔为研究对象,基于三维激光扫描技术,探讨三维激光扫描技术应用于古建遗址数字化保护的工作流程,包括技术方案的制定、外业数据采集和内业数据处理、成果展示等。研究结果表明,三维激光扫描技术可以有效提高建筑现状采集效率,保证外业数据获取的完整性。该研究充分肯定了该技术在古建筑保护领域的应用优势,为古建筑领域的结构研究开辟了全新的途径。     

基于点云片段法提取道路边界线

车载激光扫描技术作为一种新的数据获取手段,因其可快速获取地物表面的高精度三维信息等特点而逐渐应用于测绘技术中。使用车载激光扫描仪获取的点云数据,采用点云片段法对车载点云数据中的道路边界线提取进行研究。根据高程投影,确定道路边界点所在的大致位置,提取该位置上的点云数据(即点云片段);然后对点云片段上每个点云数据进行斜率计算,根据斜率阀值初步提取道路边界点;最后再对初步提取到的道路边界点进行优化拟合形成道路边界线。点云片段法可通过减少计算过程中的数据量来提高计算效率,可快速而又精确的提取道路边界线,研究结果证明该方法具有可行性。     

宋代古船的三维激光扫描技术重建与模型3D打印

针对古文物的完整有效保存,文物研究、修复,以及其可能造成的毁损,提出采用三维激光扫描技术对文物进行数字化重建.构建文物真实三维模型,并通过3D打印技术制作文物的高精度实体复原模型.以宋代古船实体模型重建为例,对所提出的方法进行验证,研究结果表明:三维激光扫描技术和3D 打印技术可以提高文物历史信息的保存和修复效率,避免接触式测量文物造成的表面损坏,提高研究人员对文物分析研究的参与度.但是,对于表面纹理比较复杂的文物,这项技术依然存在精度上的缺陷.     

一种基于车载激光扫描点云数据的单株行道树信息提取方法

提出了一种基于分层网格点密度的单株树信息提取方法,从车载激光扫描点云数据中提取出组成单株行道树的激光点,并计算树高、冠幅等特征信息.该方法由建立规则网格,基于高程的点云分层,逐层计算网格点密度,逐层提取激光点,提取单株行道树和计算特征等步骤构成.通过实例证明,提取结果较好地保留了组成单株行道树的激光点,并能较准确地计算特征信息.该方法拓展了车载激光扫描系统的应用领域,并可为城市绿化管理提供新的技术方法.     

一种基于车载三维激光扫描技术的电杆倾斜巡查方法

电杆倾斜角度是线路设计与运维均需考虑的重要参数之一,便捷高效地实现电杆倾斜角度精确测量,对电杆倾斜巡查具有重要的应用价值。鉴于现有测量方法的不足和车载三维激光扫描系统的特点,提出了基于车载三维激光扫描技术电杆倾斜角度测量的新方法。首先通过获取的实景和点云融合数据,绘制俯视方向电杆顶和电杆底的圆形外轮廓线;然后通过两种方法计算倾斜角度:1)测量杆顶圆心和杆底圆心之间的距离和电杆的长度;2)测量两个圆心的坐标,并与全站仪测量结果进行对比验证,结果表明基于车载三维激光扫描技术能有效地实现电杆倾斜度快速巡查。     

三维激光扫描仪的数据处理与精度控制

三维激光扫描仪技术又被称为实景复制技术,是测绘领域的一项重要的技术革新。突破了传统意义上的单点测量的方法。能够提供物体表面的三维点云的数据。本文主要介绍了三维激光扫描技术以及其在数据处理和误差精度控制上的表现,分析其原因。     

车载LiDAR在高速公路改扩建中的应用研究

本文基于笔者从事公路测量的相关工作经验,以车载LIDAR在高速公路扩建中的应用为研究对象,详细分析了具体的技术流程,并给出了数据处理和精度评价结论,结合GPS、RTK、车载Li DAR测量等新兴技术可以在不影响高速公路交通流的情况下高效获取精确的道路路面三维信息,为今后高速公路扩建勘测工作提供了一个新的技术手段。