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什么是三维激光测绘?
编辑: newsadmin
来源: 南方卫星导航
2023-01-04
测一个点需要多久?


这,是一台全站仪

如果我们需要获取一个点的坐标,我们首先会使用全站仪进行建站。建站完成后在目标点架设棱镜进行测量,从而获取该点坐标。



那如果我们需要构建一个复杂的场景,
这意味着什么?

请想象一下。



图片
无数个目标点。
全站仪显得有点力不从心了。

那如何在短时间内快速获取大量的点的坐标呢?

这里我们不得不提到一项新技术——三维激光扫描技术
三维激光扫描技术出现于20世纪90年代中期。随着科技的不断发展,成为继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。

那什么是三维激光扫描技术呢?

它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标信息和反射率信息,将各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准等实体或实景的三维数据完整的采集到电脑中,进而快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据的技术。


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该技术具有非接触性、快速性、主动性等特性,实时获取的数据具有高密度、高精度等特点,其应用引起了测绘技术的又一次革命。

话又说回来,我们该如何利用这项技术呢?

很简单,我们造一台三维激光扫描仪。
国外三维激光产品相对成熟,熟知的品牌有FARO法如 ,RIEGL瑞戈 , LEICA徕卡 , Z+F , TRIMBLE天宝等,但在国内,唯一产品化的品牌只有南方。


南方SPL-1500拥有1500m的测程,适用于绝大多数场景,每秒200万点的扫描速率,能够快速获取各复杂场景的三维信息。


固定式三维激光扫描仪SPL-1500

除了固定式,同时还有移动式三维激光SAL-1500,同样拥有1500m的测程与200万点每秒的扫描速率,可机载,车载,实现更大面积的三维测量。
移动式三维激光扫描仪SAL-1500

机载SAL-1500

车载SAL-1500

在扫描仪器内部,扫描控制模块调整并测量每个脉冲激光的角度,针对每一个扫描点可测得发射点至扫描点的斜距,再配合扫描的水平和垂直方向角,就可以得到每一个扫描点与发射点的空间相对坐标。


再通过后期软件——LidarStar进行处理,对扫描素材进行多站点加载,拼接、附色,量测,裁剪,坐标转换等处理,我们就得到了与现实一比一的场景。并且每个点都有其详细的坐标信息。


软件处理结果

三维激光扫描技术所具备的技术特点使其具有广阔的应用前景,它的自动化程度、测量能力、人力成本、测量速度、数据处理效率等等整体经济效益均明显优于其他测量技术。

相对于传统的单点测量模式,三维激光扫描技术是被认为单点测量进化到面测量的革命性技术突破。
该技术在测绘工程领域、历史建筑及古迹测量领域等其他相关领域具有诸多广泛的应用前景。


测绘工程领域

三维激光扫描技术可以应用在公路测绘、地形测量、河道测绘、矿山测量及体积计算等领域。


河道测绘

地形测量

公路测绘

矿山测量



历史建筑及古迹测量领域

敦煌莫高窟


三维激光扫描技术的非接触式测量模式使其在这一领域发挥了重要的作用,如进行历史建筑物内部及外部的高仿真测量、估计的测量、文物的修复、古建筑资料的保存、遗址测绘、考古现场模拟及现场保护性影像记录等。

相信随着三维激光扫描技术的不断发展,其应用领域将会更加的广泛和成熟。



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