-
三维激光扫描技术
三维激光扫描技术
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，作为
20
世纪
90
年代中期开始出现的一项高
新技术，是
测绘领域继
GPS
技术之后的又一次技术革命，通过高速激光扫描测量的方法，大
面积、高分辨率地快速获
取物体表面各个点的
< br>（
x.y.z
）
坐标、反射率、
（
R.G.B
）
颜色等信息，由这
些大量、
密集的点信息可快速
复建出
1:1
的真彩色三维点云模型，
为后续的内业处理、
数据分
析等工作提供准确依据。具有
快速性，
效益高、不接触性、穿透性、动态、主动性，高密度、
高精度，数字化、自动化、实时性强等特点，很好
的解决了目前
空间信息技术发展实时性与准
确性的颈瓶。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，主要通过高速激光扫描测量的方法，
大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的
三维坐标
数据，大量的空间点位信息。
是快速建立物体的三维影像模型的一种全新的技术手段。
三维激
光扫描技术使工程大数据的应用在众多行业成为可能。
如工业测量的逆向工程、
对比检测；
建
筑工程中
的竣工验收、改扩建设计；测量工程中的位移监测、地形测绘；考古项目中的数据存
档与修复工程等等。
三维激光扫描原理
三维激光扫描仪利用激光测距的原理，
通过高速测量记录被测物体表面大量的密集的点的
三维坐
标、反射率和纹理等信息，可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。由于三维激
光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，
因此相对于传统的单点
测量，三维激
光扫描技术也被
称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。
三维激光扫描技术引入建筑工程的
意义
随着三维扫描技术的发展与成熟，
它很快成为空间数据获取的一种重要技术手段，
并在很
多行业引
起技术性变革的热潮。目前，国内建筑行业处于变革的阶段，
BIM
在我们从事的行
业中引爆，但是都处
于一种建模，碰撞分析，检测等方面，但都没有深入衔
接现实，忽略施工
工地数据流与建筑信息模型间的
流通转化，何谈运维，所以
bim
模型去哪了？并没有贯穿到
bim
的全生命周期中去。
三维激光扫描技术在
BIM
中的应用是最基础的一个重要环节，对现场实际数
据的采集，经过处理对
BIM
设计模型校核，消除设计与施工现场的误差，提供可用可交付的
bim
模型，这
在机电安装预制化过程中起到关键作用。在管线综合中，除了软件里的软碰撞检查，机电
模型与现场点云
模型的硬碰撞也至关重
要。三维激光扫描仪在工程建设中最本质的应用就是现场数据的获取，区别于传统
<
/p>
的点测量，它是建筑工程的大数据，任何测
量、实测实量、施工节
点对比、模型校正、竣工交付，数据留
存、质量检查等都是依
托于这一大数据，也就衍生出很多的应用。
三维激光扫描技术在
BIM
施工流程中应用示意图表
通常的扫描应用方案总体可以分为三个阶段，
的数据可以直接导入到
现场实测扫描、点云数据处理、高级三维检测。处理后
CAD
、
revit
等软件辅助建模。下图，是分阶段的工作流程图
:
现场实测扫描
点云
!
高级三堆检测
依据点云建模
FARO
XI30
扫描仪
是一个面向广泛扫描
应用的革命性多功能
三维扫描解决案亠
其
应用范围：
BIM.
建筑
.
结构变
形、
TWfc
文化
遗
产、事故调查，法
盞
走等专业
”
Trimble
RealWorks
是
专
为
扫描专业应
用
而设计
的、功能强大
的办公
软件。
可从各种三维激光扫
描仪导入丰富的数据
并将錨专换为引人注
Trimble
RealWorks
为数据可视化、通用
CAD
城平台酗
了一
崙虽垃标
mi
具。可
以囲亍点云与
I
对比、点
与模型对比，并
生
成
可交付成果「辅
< br>
助设
计及砲工
?
避免
后处
理等等
.
Trimble
RealWorks
提供了
非常丰富的点
云导入
导出接口，与
AutoCAD, Revit.
5
权
etchUp^
主流
CAD
逊
件无缱衔
接
◎
点云数据可完美导
入
三维激光扫描技术在工程建设中的应用
（
1
）规划设计阶
< br>三维激光扫描技术在工程建设规划初期可以完美的提供工程建设现场
1:1
的真彩色三维点云模型，包括地形地貌，交通线路，周边建筑（及其
细节信息，如步行广
场的平台、
走廊
、楼梯的位置、坡道；入口和出口点；紧急通道和通风设施；楼层之间的连接
等，相比较无人机航拍
更具细节信息），获取更加全面的基础信息。为规
划设计提供准确依据。
另外，设计的建筑模型可以匹配
到扫描的点云数据中，
来进一步检查设计与现场周边环境的冲
突。而
Trimble
扫描的点云模型被作为多维架构的开端
，
进行
AEC
规划、设施资产清单整理，
三维框架
的应急计划和房地产计划等。
Trimble
的三维扫描技术无论在建筑施工进程前期、中期
、后期的各个阶段都可随时对工
程进行扫
描，得到实测实量的高精度点云模型。依据
这些点云数据：可以辅助设计人员对模
态进行检查；对工程施工
型、图纸做
合理的调整与变更；可以帮助管理人员对工程质量及状
做完整
的
3D
记录、存档，为后期运维提供真实的数据依据。
（
2
）
旧改项目中的应用：
随着城市的发展，几乎都会面临旧改的问题，由于设计及施工的
时间跨度
大、旧改时期很难找到完全和现场情况比配的结构图纸
资料，
施工等工作带来不利因素。如果以传统的测绘手
这为接下来的房建设计
段重新测量获取现场数据将是一个几乎不能
为设计方提供
完成的任务，在这种情
况下使用三维激光扫描技术获取现场实际三维点云数据，
真实可靠的数据进而很好地解决这个问题。
数据采集、几何测量
施工质量检测、结构检查
工程记录、隐蔽验收
空间位置冲突检测
土方测定、容积检测
点云数据处理
4
点击
几下
艮标就可以轻松虽测出平跑、斜距、垂距、净空、直從、角度、方位角、坡度、倾角和
坐标
等一序列数据
4
管理、则和分析海量效羯集
占
通过部分加箴技术有效地管理海
*
敷据集
J
方便地从扫插中提取目标
4
通过生成浸游视频和谷耿地琮
KML
模型来斥示
咸果
4
提供点云全自动配准功能
i
快速检査目标质分
4
生成点云配准报吿
4
将天宝
GNd
、光学仪昜和
3D
扫描仗的效据有效地舖合在一起
i
轻松将所堆内容输出到各个
CAD
械计平台
4
发布独立的项耳数掲包用于
JR
机检视、浏
览、
IHt
和标记注释
高级
3
□
检测
天宝
Reworks<
/p>
的高级检测功能是监测应用的理想工具
.
如土木工程（道路
.
隧道和桥梁［以反矿
山的监
测
.
其
成果
可为用户提供更加丰目、详细和有用的伯息
’
+
检测境工城，将其
与卖际设计进疔比较議
丄
产生并可视
化检査蜡果，探滞任何克化
?
4
義得羞异和形变的二维和汕可观化成果，
A0E
殛分析更加容攝
?
A
在
CW
设计文韩日讥
dw
g
中输入断面圏和几何设计国元
.
以<
/p>
＜
1
缶
＜
1
毗或业山格式导出图陋文
件
.
▲
利用
R^IWork.
的打申界面直揍打印箱果，实現僧息共車
.
■
?
在顶视圍中訥点云割切垃
Bf
依据点云建模
经
d
Tnmbl± Reul Works
；
处
理荷的点厶
.
可
< br>
U1
导
A
SketchLp. Au(o CAD. Revik
5Ds MAX
等绘
用软
件进彳亍
HIM
建
極或
绘制平面轮廉阳
?
在工厂复杂环境中的应用
针对复杂<
/p>
的工厂
环境、变电站、特大钢结构
*
旦朵购大塑装審
.
Trimble
TXftW
激光打描仪提供了金
新<
/p>
的测虽方法
.
可以
快速完成基
f
完整特
征面的测虽
.
从而采滾和记录下完备的相关信
息
.
忙时工厂和管
道
的啟用，
三
维扌」
描
< br>虻理软件
RcalWork^
提供
「专
业的揆
块完成樸型建泄
.
虛拟
测量，分折计算等功能
.
通过
3D
激光扌
I
描仪的基础打描，可以捷集机构或作业现场的完整三堆信
息
.
这些
重要的墓础佶息为<
/p>
改
建
“
设计、检剧提供
3^
离精度的数据源
.
基「此真实场歸的设计让设计方案制订更全面
.
准确
*
并
可以将设计模
里与
三
< br>堆场駅进行琳
合，以时
设计进厅虚
姒松輪
?
干涉检
fb
锻免
返工，提高
效窄
.
編短工
期
*
并巧国成
雇
.
应用案例
广州地铁七号线广州南站站通风机房三维激光扫描项目
中铁一局项目
在机电安装进场时，广
州南站站由于土建施工时间久，且经历多次施工单位
施工造<
/p>
成遗留问题土建和设计图纸偏差较大，
无法按图施工，业主方工期催促时
间
紧，现场结
构复杂，室内空间杂物较多影响常规测量速度与质量。
后采用天宝三维激光扫描技术进行解决。现场外业数据采集两小时，完成现
场测量
工作。后内业处理，迅速提交现场点云
模型，设计图纸修改所需相关现场
尺寸，均在点云模型中获取，模型硬碰撞等均在办公室处理完成
Realworks
中点云模型
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：圣经中的饮食lf
下一篇：外贸中遇到的各种缩写.