三维激光扫描技术在土木工程领域的应用(17)

三维激光扫描技术在土木工程领域的应用

第１章绪论

ＧＩＳ系统和数据库更新的重要来源，采集的三维点云数据经过拼接和合并后，进行数据预处理剔除粗差数据，运用数据滤波和分类算法获得地面高程数据以及地物模型。地面高程数据用于建立高精度的数字地面模型，地物数据经提取和目标识别处理可实现城市三维模型的建立。

古建筑及文物的保护。在以前主要以摄影测量方法为主，现在更倾向于使用激光扫描技术来完成。比较其他方法，激光扫描技术获取的数据有很多优点：由于采样密集，能反应更多的细节；更直观，可在一般的计算机３Ｄ系统中直接观察；存档容易，可以随时方便地从中提取等值线、断面、剖面等信息。当建筑和文物遭到破坏时能及时而准确地提供修复数据。

带状地形测图数据采集。地面激光扫描仪可进行野外局部带状地形区域的分段扫描，在具有一定重复扫描区域内，进行三维影像拼接和合并生成带状影像图。通过少量的测量控制点转换到国家或者城市控制坐标系中，用地形或者地物的三维点云数据建立模型，生成带状地形图。对于铁路、公路、航道两岸的局部不规则带状地形图测量，较常规方法测量速度快、精度高。

森林和农业资源调查。应用激光扫描仪对森林里的树木进行扫描，可以较准确地获得用传统方法只能估计得到或者只能近似测量的表征木质的重要参数（曲直度、可砍伐性等），可以非常准确地了解某时刻的森林现状。不同时间测量结果比较还可以了解森林动态变化。

变形监测。传统的变形监测主要有近景摄影测量或者ＧＰＳ＋全站仪两种方法。这两种方法都需要在建筑物上设置监测点，数量有限，因此得到的信息也有限，不足以完全体现整个变形体的实际情况。而采用激光扫描技术可以方便地获取高密度高精度的观测数据，且这些观测数据可以完整地覆盖整个被监测对象。远程激光扫描仪可以用于滑坡、岩崩、河岸崩塌、矿山塌陷等危险和难以到达地方的变形监测和方量计算，有效监控其变化范围和量级，应用于防灾减灾。中程激光扫描仪多用于大坝、船闸、桥梁等的变形监测。

土方和体积测量。根据地面激光扫描仪获取的高密度的点云数据，经滤波后可以生成目标对象的ＤＥＭ模型，进而实现目标对象体积的测算。

医学研究领域。在这个领域应用的扫描仪特点是测程短（“ｍ），测距精度高（＜ｌｍｍ），如ＭｉｎｏｌｔａＶ１９００配置长、中、广三种不同焦距的镜头，测距精度高于０．１ｍｍ，测程为０．６－－，２．５ｍ，应用于外科整形、人体测量、矫正手术等方面。对象识别。在工业界有很多领域需要快速识别目标对象并进行三维建模，

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