工程測繪
隨著信息技術(shù)研究的深入及數(shù)字地球、數(shù)字城市、虛擬現(xiàn)實等概念的出現(xiàn).人們對空間三維信息的需求更加迫切。
隨著傳感器電子光學(xué)計算機等技術(shù)的發(fā)展, 基于計算機視覺理論獲取物體表面三維信息的攝影測量與遙感技術(shù)成為主流,但它在由三維世界轉(zhuǎn)換為二維影像的過程中,不可避免地會喪失部分幾何信息 所以從二維影像出發(fā)理解三維客觀世界,存在自身的局限性.因此上述獲取空間三維信息的手段難以滿足應(yīng)用的需求。
如何快速有效地將現(xiàn)實世界的三維信息數(shù)字化并輸入計算機成為解決這—問題的瓶頸。三維激光測量技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為空間三維信息的獲取提供了全新的技術(shù)手段,為信息數(shù)字化發(fā)展提供了必要的生存條件。隨著三維激光掃描測量裝置在精度、速度、易操作性.輕便.抗干擾能力等性能方面的提升及價格的逐步下降,它在測繪領(lǐng)域成為熱點, 應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展, 逐步成為快速獲取空間實體三維模型的主要方式之—。
三維激光掃描測量技術(shù)的特點
地面三維激光掃描儀
地面三維激光掃描儀具有小型便捷、精確高效、安全穩(wěn)定、可操作性強的優(yōu)勢, 能在幾分鐘內(nèi)對所感興趣的區(qū)域建立詳盡準確的三維立體影像,能提供準確的定量分析,可廣泛應(yīng)用于各相關(guān)領(lǐng)域 , 如快速建立局部城市三維模型.古建筑測量與文物保護.逆向工程應(yīng)用、復(fù)雜建筑物施工、地質(zhì)研究、建筑物形變監(jiān)測等領(lǐng)域,地面三維激光掃描是在地面利用激光掃描裝置自動 、 系統(tǒng)、 快速(準實時) 獲取對象表面的三維坐標的測量技術(shù),它是一種高精度的測量手段,可以獲取被掃對象表面成千上萬個點的三維坐標,而且可以獲取對象表面的深度影像信息。
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利用三維激光掃描儀獲取的點云數(shù)據(jù)構(gòu)建實體三維幾何模型時,不同的應(yīng)用對象、不同點云數(shù)據(jù)的特性,三維激光掃描數(shù)據(jù)處理 的過程和方法也不盡相同。
概括地講,整個數(shù)據(jù)處理過程包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、幾何模型重建和模型可視化 。
數(shù)據(jù)采集是模型重建的前提 , 數(shù)據(jù)預(yù)處理為模型重建提供可靠精選的點云數(shù)據(jù) ,降低模型重建的復(fù)雜度 ,提高模型重構(gòu)的精確度和速度 。 數(shù)據(jù)預(yù)處理階段涉及的內(nèi)容有點云 數(shù)據(jù) 的濾波、 點云數(shù)據(jù) 的平滑 、 點云數(shù)據(jù)的縮減、點云數(shù)椐的分割、不同站點掃描數(shù) 據(jù)
據(jù)的配準及融合等,模型重建階段涉及的內(nèi)容有三維模型的重建.模型重建后的平滑、殘缺數(shù)據(jù)的處理、模型簡化和紋理映射等.實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)三維激光掃描數(shù)據(jù)的特點及建模需求,選用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理策略和方法。
三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用
隨著三維激光掃描測量技術(shù).三維建模的研究以及計算機硬件環(huán)境的不斷發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,逐步從科學(xué)研究發(fā)展到進入了人們?nèi)粘I畹念I(lǐng)域。三維激光掃描技術(shù)的介入促進了應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,同時應(yīng)用領(lǐng)域的大量需求成為其研究的動力
三維激光掃描測量技術(shù)在測繪領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,激光掃描技術(shù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)相結(jié)合,在大范圍數(shù)字高程模型的高精度實時獲取城市三維模型重建、局部區(qū)域的地理信息獲取等方面表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢。
同時在工程.環(huán)境檢測和城市建設(shè)等方面均有成功的應(yīng)用實例,如斷面三維測繪、繪制大比例尺地形圖、災(zāi)害評估建立30城市模型、復(fù)雜建筑物施工、大型建筑的變形監(jiān)測等。