罗强
四川 广元628000
四川致远测绘有限公司
摘要:在社会经济不断发展的背景下,工程建设项目运行进程逐渐加快,相关审批制度日益完善,多测合一工作得到了良好的开展,该项工作测绘所需的时间比较短,对于测绘作业效率和质量以及数据准确性提出了非常严格的要求。其中,三维激光扫描点云全景技术因为有着极高的优势而被广泛应用到了多测合一方面,是以往传统测绘RTK配合全站仪采集特征点的方式所不可比拟的,除了分辨率、准确性高之外,采集速度非常快,可以与多测合一技术提出的高要求相一致,能够处于较短时间内高效率进行采集。在开展多测合一工作期间,相关单位开始探索了在工程建设以及竣工时期测绘方面对于三维激光扫描技术的实际应用情况。以迪士尼举例说明,在迪士尼施工作业开展过程中,应用该项技术获取准确数据,相互比较设计图是否合理,以此检验工程质量情况。而且某项勘测院专门测量了异形建筑物,设计了建筑曲线。另外,高校还使用该项扫描仪技术检验了数学准确性,以此确保与验收审核标准相一致。不过传统类型的地面激光扫描技术需要各站联测标靶或者是同步导线设站,效率处于较低的状态,没有配置与之相符的工程软件,整体应用效果不佳。在这一基础上,新型智能化扫描仪出现,该项扫描机集实景复测以及视觉追踪等为一体,在借助各项软件的基础上提高了作业效率,达到了整体质量的提高。在本篇文章中,主要以三维扫描电云以及全景技术为主,全面论述了在多测合一中对于两项技术的应用情况。
关键词:三维扫描电云;全景技术;多测合一;应用
现阶段,随着城市化的快速运行以及发展,基于多测合一工作体系在建设竣工验收时期得到了广泛应用。所谓多测合一,主要是指项目竣工以后,从各方面进行探究,全面获得项目空间位置、形状形态和地形地貌等多项要点。以往传统方式诸如RTK、全站仪等形成的单点不合理,效率低下、有着巨大的劳动压力,信息不完善,准确性缺失,根本不符合多测合一提出的高精度需求。所以,就需要将三维激光扫描电云及其全景技术全面应用到多测合一方面,以此提高作业效率,确保竣工验收工作合格。
1、施工作业流程
以某城市的小区为基本测试对象,其中需要对三栋高层和一栋底商、道路等方面进行扫描,在工程建设项目竣工测绘时应用三维激光扫描点云及其全景技术的作业流程表现为两方面,分别是外业采集以及内业处理。前者表现为收集点云以及测量标靶,后者则是有效处理电云,并且实施全景处理,在条件允许的情况下还可以构建相应的生产模型。
2、外业扫描
在外业扫描期间,主要是以中等密度全视场+拍照方式为主,一共对二十四站实施扫描工作,对于每一站来讲,时间大约为两分钟两千万点,整体消耗时长是1.5h,点云总量为4.3亿。另外,将点云进行转换,更改成平面坐标系,设置六个标靶控制点。从实际情况看出,虽然利用外业采集方式获取了诸多点云,可是点云本身依旧有着不完善情况。
第一,受外部遮挡因素的影响,发生缺失现象。在现场中停了很多的轿车,使背面数据不完善。
第二,扫描盲区缺失。经常遗漏建筑生活阳台等位置,比如底商屋顶、阴角领域以及树木遮盖位置等。
第三,缺失高仰角。三栋住宅房屋高度非常高,均超出了100m,楼顶点云密度不紧密。
通过分析来看,在进行外业扫描企业,不需要加强对点云密度的控制,需要将关注点放在合理规划测站上,以免积累过度的数据,从一定程度上达到全面覆盖扫描的目的。
3、处理点云数据
3.1点云配准
在收集数据期间,采取VIS视觉增强技术,有效计算出扫描测站相对于前一测站的具体位置,以此构建导线测站轨迹网络,以此达到各项测站自动拼接的目的。
在原始点云中,对其进行整体式优化,防止发生误差现象。自从项目点云拼接以后,点群误差大约是0.007m,重叠程度38%,连接质量良好,技术指标准确,和规范性要求相符合。进行点云拼接的过程中,使用标靶控制点使点云加以转换,从以往仪器坐标系内直接转变为城市坐标系,实施标靶控制点刺点工作,转换坐标,控制误差,保持控制点数据的准确性。当点位残差处于非常大的现象时,需要加强控制点自身精度以及控制点附近点云的检验力度,以此降低拼接误差出现概率。
3.2点云裁切抽稀以及分类处理
在使用点云的前期阶段中,需要提前实施相关的预处理操作,该项操作环节主要包含了多方面,分别是裁切、抽稀以及分类处理等。在裁切多边形的过程中,以手动围切的方式为主,引进CAD文件,将此种类型的文件当成多边形选择器,从而准确性实施裁剪工作。其次,FME工具产生的效果也是特别高的。相关人员对点云进行合理分类处理,大体上表现为三种类型,如建筑物、植被以及地面,采取自动分类的方式有着极高效果,准确程度良好。不过分类期间也经常发生误差,存在着遗漏现象,像门廊以及柱廊等和植被挨着的地方,因为高度处于相一致状态,所以必须采取手工方式加以调整。完成分类工作以后按照图层管理点云,为后期制图操作提供诸多的便利。
4.点云切片的二位测图
其一,实施建筑物切片绘图。通过将相关插件安装到CAD内,处于良好状态下加载操作,在不需要将任何点云文件导出的基础上便可以调取项目数据库,从一定程度上减少跨平台应用点云的时间,合理切换为前视图,依照高度实施水平切片,精准的测绘房屋建筑面积。
其二,因为不容易扫描到建筑物的拐角点,拐角点自身呈现出了弧形状态,在这一现状下,可以发挥出良好的自适应画线功能。对于小区道路、建设领域以及车库出入口位置等可以处于顶视图上进行绘制。
其三,收集高程点期间,比如房屋面和室外地坪等,都是直接处于点云位置进行采样处理,输出坐标高程文本。
5、点云基础上的自动三维建模
制作完二维图形以后,需要引进三维建模软件实施相关的建模工作,导入坐标点云,软件可以处于自动化建模状态,不过需要了解到的一方面是,消耗的时间非常多,甚至还存在着瓦片失败的概率,基于此种现象,就需要重新处理,确保合格。其次,相关模型建设完成以后,效果虽然得到了有效发挥,不过在底商楼顶、高层楼顶和地面缺失位置依旧存在着建模方面的缺陷,这是受点云稀疏以及软件建模能力低下能因素引起的,要想解决该种现象,可以采取补扫点云的方式加以补充。完善以后的三维模型作用极高。第一,能够确保立体模型的竣工图采集路线的合理性。第二,可以借助三维辅助审批平台帮助审批人员检验数据。
6、HDR照片的全景发布
多测合一既需要整合以及收集相关数据,同时还需要实施现场照片采集工作,将全景效果发挥出来,在该项工作作业期间,所需的时间为两小时。同时因为RTC360有着拍照效果,因此采取插件形成全景影像依据点云配准编码分布,发挥出尺寸量测功能,控制具体误差,确保精准度,为土地规划核实验收阶段图文比较提供了一定的便利。
7、结语:
从以上论述来看,智能化扫描外业技术的作用非常高,可以在较短时间段内完成多测合一竣工测绘作业,扫描期间采取云智能拼接的方法,根本不需要人工方面进行操作,既有利于提高工作质量,还可以获取完善数据,效果极佳。
参考文献:
[1]李旭.基于三维激光扫描与管线探测技术的供水管网三维建模应用[J].测绘与空间地理信息,2021,44(03):143-145.?
[2]郑贤泽,朱艳军,陶旭.三维激光扫描技术在地形测量中的应用分析[J].城市勘测,2021(01):106-109.?
[3]尚金光,张小波,陈超,李成.三维激光扫描点云及其全景技术在“多测合一”中的应用[J].城市勘测,2020(02):57-61.