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基于车载三维激光扫描的城市道路竣工测量探讨贾峻峰广州市城市规划勘测设计研究院 广东广州 510060摘要：车载三维激光扫描系统融合了多种传感器和数据源，可以自动、迅速地获取道路的全方位信息。
其扫描速度迅捷、数据信息丰富、精确度高、采集过程安全简单，并能节省人力。
此技术显著提高了外业生产效率，并降低了生产成本。
对车载三维激光扫描技术在道路工程竣工测量中的内外业处理流程的研究结果表明：该技术的精度可达到1∶500测图精度要求，满足城市高架路竣工规划测绘的精度需求。
该技术方案是切实可行的，且能高效地提高生产效率。
关键词：车载三维激光扫描 道路竣工测量 点云数据精度 测图精度中图分类号：U415文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2024)02-0142-03 Exploration of Urban Road Completion Survey Based on Vehicle-Mounted 3D Laser ScanningJIA JunfengGuangzhou Research Institute of Urban Planning, Survey and Design, Guangzhou, Guangdong Province, 510060ChinaAbstract:The vehicle-mounted 3D laser scanning system integrates multiple sensors and data sources, and it can automatically and quickly obtain comprehensive information of the road. It has fast scanning speed, rich data infor‐mation and high accuracy, and the collection process is safe and simple and can save manpower. This technology significantly improves field production efficiency and reduces production costs. The article provides a detailed in‐troduction of the internal and external processing flow of vehicle-mounted 3D laser scanning technology in the completion measurement of road engineering. Rresearch results indicate that the accuracy of this technology can reach 1∶500 mapping accuracy requirements, and meet the accuracy requirements of urban elevated road comple‐tion planning and surveying. This technical solution is feasible, and it can efficiently improve production efficiency. Key Words: Vehicle-mounted 3D laser scanning; Road completion measurement; Point cloud data； Mapping accuracy1 三维激光扫描技术工作原理三维激光扫描仪系统主要集成三维激光扫描仪、惯性仪、全景相机、测速仪、卫星定位模块和车辆刚性平台装配控制模块［1］。
基于车载点云的道路三维实景建模方法研究
徐辛超;丁雪
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2024(47)2
【摘要】传统的基础测绘存在组织管理固化、服务模式落后、产品形式单一等问题,在新型基础测绘体系下形成了全要素三维实景模型这一成果。
本文探讨基于车载点云进行城市道路三维实景建模方法研究,并以某城市主干路为试验对象,对道路及道路两侧部件点云数据进行矢量化得到道路全要素地形数据,以部件点云数据为参考结合外业调绘尺寸用3ds Max软件制作道路部件模板库,并结合点云数据和矢量数据对各类要素进行单体化,最后将道路模型和部件模型融合。
结果表明,基于车载点云数据构建的城市道路全要素实景模型不仅可以保证场景的完整性和真实性,还减少了作业时间和成本,实现了各类模型之间的无缝结合,制作完成的模型精度也能满足项目精度要求。
【总页数】4页(P17-20)
【作者】徐辛超;丁雪
【作者单位】辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】P225.2
【相关文献】
1.基于车载LiDAR点云的道路建模研究
2.基于车载激光点云的三维道路精细化建模
3.基于车载点云数据制作道路全要素三维实景模型
4.基于LiDAR点云数据分布差异的植被三维实景建模算法
5.基于多源激光点云数据的大型互通式立交桥及道路实景建模
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例析3D建模中的激光扫描技术1 概述随着三维地理信息管理系统在水利建筑领域的深入研究，建立水库的三维模型日益成为研究的热点和难点。
传统的人工测量方法耗时耗力，检核工作难进行。
摄影测量的方法可以快速获取被测区域的影像，但是高程精度不高，同时由于拍摄高度的限制，对尺寸较小的目标物辨识能力有限。
三维激光扫描仪技术以其高精度、高密度、实时性强和非接触性主动获取物体表面3D信息的特点，自问世以来就得到了广泛的应用。
三维激光扫描仪技术通常包括地面激光扫描仪、车载激光扫描仪和机载雷达。
利用地面激光扫描仪技术，Kim等对预制钢构件的尺寸（长、宽和面积）进行高精度扫描。
Virtanen等利用地面激光扫描仪技术对物体进行快速的数字化建模。
Wang利用激光扫描仪技术实现对不同测站点云的高精度匹配。
刘求龙等利用地面激光扫描仪对慧泉变电站进行三维建模。
为了能够完整、精确地建立起水库的三维模型，利用地面激光扫描仪的精度优势和车载激光扫描仪的速度优势，对车载激光扫描仪和地面激光扫描仪采集的数据进行结合，进而得到整个库区的三维构架是目前最快捷有效的方式之一。
本文以河南宝泉电站为例，自主研制探讨如何利用车载激光扫描仪和地面激光扫描仪技术获取数据并快速建立电站三维模型。
2 宝泉抽水蓄能电站概况宝泉抽水蓄能电站位于河南省辉县西部薄壁镇，电站的主要建筑物包括上下水库大坝、引水道、地下厂房洞群系统及地面开关站等。
上水库位于宝泉水库峪河左岸支流东沟内，距宝泉村约1km，引水道进/出水口位于水库左岸，距大坝左坝头约200m。
下水库进/出水口位于宝泉水库左岸，距宝泉水库大坝约1km。
上水库档水建筑物为混凝土面板堆石坝，下水库是利用峪河上已建成的宝泉水库，但对大坝加高、加固。
坝顶高程268.0m，坝顶长为535.5m，其中左岸挡水坝坝长277.0m、右岸档水坝段长197.5m。
宝泉抽水蓄能电站引水道主洞直径为6.5m，上游调压井前、后段及尾水段洞径均为6.5m，岔管段洞径为4.5m；上水库总库容为827万立方米，发电库容620万立方米；下水库总库容6750万立方米，灌溉兴利库容3575万立方米，扩大兴利库容515万立方米。
使用激光扫描测绘技术进行三维建模的步骤激光扫描测绘技术是一种将物体表面的几何数据快速捕捉并转化为三维模型的技术。
它广泛应用于建筑、文化遗产保护、城市规划等领域。
本文将介绍使用激光扫描测绘技术进行三维建模的步骤。
一、仪器准备首先，使用激光扫描测绘技术进行三维建模需要使用专门的仪器设备。
常见的设备包括激光扫描仪、全站仪、相关软件等。
这些设备的准备工作非常重要，只有质量可靠的设备才能保证扫描数据的准确性和可靠性。
二、扫描场景在进行激光扫描之前，需要选择合适的扫描场景。
根据不同的应用领域，选择不同的场景是必要的。
例如，在建筑领域应用中，选择建筑物的外观和内部空间进行扫描；在文化遗产保护中，选择文物或古迹进行扫描。
扫描场景的选择要考虑到被扫描物体的大小、复杂度和访问性等因素。
三、扫描过程在确定好场景后，可以开始进行扫描。
扫描过程中，激光扫描仪会发射激光束，然后接收反射回来的激光信号，通过计算机处理后生成点云数据。
点云数据是三维重建的基础，它以大量的坐标点表示被扫描物体的表面形状。
激光扫描过程中需要注意以下几点：1. 确保设备的稳定性和准确性：在进行扫描前，需要校准仪器并确认设备的工作状态是否正常。
确保设备放置平稳、不会因震动等因素影响扫描结果的准确性。
2. 扫描角度与密度的选择：根据被扫描物体的形状和复杂度，选择合适的扫描角度和密度。
通常情况下，可以选择不同的角度和密度进行多次扫描，以获取全面且精细的点云数据。
3. 对斑点和遮挡区域的处理：在扫描过程中，可能会存在部分区域由于反射、遮挡等原因无法被激光扫描仪正常捕捉。
在处理点云数据时，需要针对这些斑点和遮挡区域进行合理的处理，以提高点云数据的质量。
四、点云数据处理在完成扫描后，会得到大量的点云数据。
对于大规模的扫描项目，点云数据往往非常庞大，需要进行数据处理和优化。
点云数据处理的目标是去除冗余点、填补缺失区域、去除噪声等，以得到高质量的点云数据。
点云数据处理通常包括以下几个步骤：1. 点云对齐和配准：如果进行多次扫描，需要将不同位置的点云数据对齐和配准，使其在同一坐标系下。
利用激光扫描技术进行三维建模的方法与流程引言随着科技的不断发展，三维建模技术在各个领域得到了广泛应用。
利用激光扫描技术进行三维建模已成为一种相对快速和准确的方法。
本文将介绍利用激光扫描技术进行三维建模的方法和流程，以及其在真实世界问题中的应用。
一、激光扫描技术的原理激光扫描技术是一种通过使用激光束扫描目标物体表面来获取其几何信息的方法。
其原理是激光发射器发射出一束脉冲激光束，激光束通过反射或散射后由接收器接收并记录下激光的位置和时间信息。
根据激光的发射和接收时间以及光的速度，可以计算出激光束与物体表面之间的距离，从而形成点云数据。
二、激光扫描仪的选择和设置在进行激光扫描之前，我们需要选择适合的激光扫描仪，并进行相关设置。
首先，我们需要考虑扫描仪的精度和分辨率。
不同的应用场景对精度和分辨率的要求不同，因此需要根据具体需求选择合适的扫描仪。
其次，我们还需要考虑扫描范围和扫描速度。
有些场合需要扫描较大的范围，而有些场合需要高速扫描。
最后，注意在设置过程中要考虑光照条件和环境因素，以确保扫描过程的准确性和稳定性。
三、数据采集与处理激光扫描技术通过采集大量的点云数据来重建物体的几何形状。
通过扫描仪进行扫描，点云数据以XYZ坐标形式存储。
为了获取更加精确的点云数据，我们需要采取一些措施来避免数据采集过程中的误差。
首先，在进行扫描之前，我们需要对目标物体进行准备工作。
例如，去除不需要扫描的部分，以及调整物体的姿态和位置等。
其次，在扫描过程中，我们需要确保扫描仪与目标物体之间的距离和角度适当，并保持相对稳定。
此外，在扫描过程中也需要注意避免干扰物体，如反射物体或透明物体。
采集到的点云数据需要进行后期处理才能得到完整的三维模型。
主要包括数据滤波、数据配准和数据拼接等步骤。
数据滤波可以去除采集过程中的噪声和异常点，提高数据质量。
数据配准是将多个扫描数据进行对齐和融合，以形成一个完整的模型。
数据拼接则是将配准后的数据进行拼接和填补空洞，以生成最终的三维模型。
基于激光点云数据的三维建模技术研究作者：邓世军朱卓娃江宇周泽兵王力来源：《科技资讯》 2015年第10期邓世军1 朱卓娃1 江宇1，2 周泽兵1，2 王力1，2（1.天津市勘察院天津 300191；2.天津市星际空间地理信息工程有限公司天津 300384）摘要：利用激光扫描仪获取的点云数据构建实体三维几何模型时，针对不同的应用对象、不同点云数据的特性，激光扫描点云数据建模的过程和方法也不尽相同。
概括地讲，整个点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建。
数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精确度和速度。
该文提出的方法能够很好的为快速三维建模进行服务，尤其是比较关注街道两侧信息的三维获取，这将大大减少人工三维数据获取及其建模的工作量，将有很好的应用前景。
关键词：激光点云数据三维建模模型重建中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0032-02传统的三维建模是基于图片信息的场景建模和表现，这种技术存在着缺少真实感，三维几何信息不准确以及处理速度缓慢的缺点。
因此，近年来基于激光扫描技术的三维建模技术成为了研究热点。
激光扫描仪能够直接获取景物的深度信息，方便快捷。
此外，利用激光扫描技术进行三维重建能够有效恢复出具有准确几何信息和照片真实感的三维模型。
整个点云数据建模过程包括数据预处理和模型重建。
数据预处理为模型重建提供可靠精确的点云数据，降低模型重建的复杂度，提高模型重构的精确度和速度。
数据预处理阶段涉及的内容有点云数据的滤波、点云数据的平滑、点云数据的缩减、点云数据的分割、点云数据的分类、不同站点扫描数据的配准及融合等；模型重建阶段涉及的内容有三维模型的重建、模型重建后的平滑、残缺数据的处理和模型简化等。
实际应用中，应根据三维激光扫描数据的特点及建模需求，选用相应的数据处理策略和方法。
1 数据预处理针对车载激光点云数据的特性，将数据预处理方法分为两类，半自动的数据预处理方法和全自动的数据预处理方法。
基于车载激光系统的地面三维数据获取技术研究摘要:机载激光雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LIDAR)集成了激光扫描仪、全球定位系统(GPS)、高精度惯导系统(IMU)、数码相机,具有同时采集三维地形数据和数字影像的能力。
本文以辽宁省大连市1∶500比例尺地形测量为例,详细介绍了LIDAR 的基本原理、地面三维数据的获取和处理方法,以及数据成果的检测。
关键词:LIDAR POS GPS IMU DTM DSM机载激光雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LIDAR),也叫机载激光雷达,是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,它集成了激光扫描仪、差分GPS系统、IMU(Inertial Measurement Unit,惯性量测单元,用以量测飞机平台的飞行姿态)、数码相机。
在动态载波相位差分GPS系统和IMU的支持下,激光扫描系统通过激光扫描器和距离传感器,经由微计算机对测量资料进行内部处理,显示或存储、输出距离和角度等资料,并与距离传感器获取的数据相匹配,经过相应软件进行一系列处理来获取被测目标的表面形态和三维坐标数据,从而进行各种量算或建立立体模型。
在过去十年,机载LIDAR作为精确、快速的获取地面三维数据的工具已经得到广泛的认同。
至2004年全球已经有超过30类不同型号的激光扫描系统投放市场。
加拿大Optech公司生产的ALTM和SHOALS、美国Leica公司的ALS50、瑞典的TopoEye AB公司生产的TopEye、德国IGI公司的Lite Mapper、法国Toposys公司的Falcon Ⅱ等是当前较成熟的商业系统。
本文以辽宁省大连市1∶500比例尺地形测量为例,主要介绍机载LIDAR基本原理、地面三维数据的获取和处理方法,以及数据的应用。
2 LIDAR数据获取的基本原理当机载LIDAR航摄飞行时,激光扫描仪发射、接收激光束,对地面进行线状扫描,与此同时,动态GPS系统确定传感器的空间位置(经纬度),IMU测量飞机的实时姿态数据,即滚动、仰俯和航偏角。
使用激光扫描测绘技术进行三维建模的步骤指南随着科技的不断进步，激光扫描测绘技术在三维建模领域中起到了至关重要的作用。
激光扫描测绘技术能够将现实世界中的物体或场景精确地转化为数字化的三维模型，极大地提高了建模的准确性和效率。
本文将为您介绍使用激光扫描测绘技术进行三维建模的步骤指南。
1. 了解激光扫描测绘技术的原理与分类在开始使用激光扫描测绘技术进行三维建模之前，首先需要对激光扫描技术的原理及其分类有一定的了解。
激光扫描技术主要通过激光束扫描物体表面，并记录反射回来的激光点云数据。
常见的激光扫描分类包括三角测距法、飞行时间法和相位测量法等。
2. 进行前期准备工作在进行激光扫描测绘之前，需要做好一些前期准备工作。
首先要对扫描区域进行预先考察，了解待测物体或场景的特点和要求。
然后需要选择合适的扫描设备和软件，并确保其正常运作。
此外，还需考虑测量环境的光照状况和扫描区域的安全性。
3. 进行激光扫描测绘开始进行激光扫描测绘时，首先需要在扫描仪上设置相关参数，包括扫描速度、扫描密度和扫描角度等。
然后，将扫描仪对准待测物体或场景，并触发扫描仪开始工作。
在整个扫描过程中，要保持平稳的手持，以避免测量误差。
同时，要确保扫描覆盖到整个目标区域，并尽量减少遮挡物的影响。
4. 处理激光点云数据完成激光扫描后，需要对获取到的激光点云数据进行处理。
首先要进行数据清洗，去除无效或重叠的点云数据。
然后，可以使用点云编辑软件对数据进行编辑和优化，如去除噪点、填补缺失部分等。
接着，可以对点云数据进行配准，将多次扫描的点云数据进行对齐和合并，以获得更完整和准确的模型。
5. 创建三维模型在激光点云数据处理完成后，就可以开始创建三维模型了。
可以使用专业的三维建模软件，将点云数据转化为三维模型。
在创建过程中，可以根据需要进行模型的细节处理和修饰。
同时，还可以添加材质、纹理和光照效果等，以增强模型的真实感。
6. 检查和修正模型创建完成三维模型后，需要进行模型的检查和修正。
《三维激光扫描测量与数据建模技术》实验报告班级：测研12级姓名：樊鹏昊学号：11081602120032012－2013学年第一学期北京建筑工程学院测绘与城市空间信息学院实验1 图像配准实验一、实验目的和要求1、把不同方位条件下获取的同一物体的多处点云数据进行配准，形成物体的精确三维立体点云数据。
2、熟悉Cyclone软件的功能和基本操作；3、掌握Cyclone软件把不同位置同一物体的点云数据配准的步骤和操作方法；4、通过实验加深对课堂知识的理解，提高实际操作技能。
二、实验内容1．了解Cyclone软件的功能和基本操作。
2．掌握利用Cyclone软件对点云数据进行配准的操作方法。
三、图像配准过程及操作方法1、打开Cyclone软件，在SEVERS文件夹下建立一个数据库，导入要配准的点云数据。
如下图1。
图12、点击数据库下Project1文件夹中S1的Modelspace，打开Modelspace：S1 1：S1 1 View1窗口，把点云模型旋转缩放点到合适位置。
如图2(1)。
3、再打开S3的Modelspace，打开Modelspace：S3 1：S3 1 View1窗口，把点云模型旋转缩放点到合适位置。
如图2(2)。
图2(1) 图2(2)4、在左右窗口中分别选择相同位置的比较规则的点云数据（如铁牛基座的长方体面），进行规则化处理，使用规则化后的面替换原来对应位置的点云数据。
本实验中用到了长方体铁牛基座的上表面和侧面。
5、把规则化后的面进行命名，左右窗口相同位置的点云命名相同。
本实验中长方体的上表面命名为P1，侧面命名为P2。
如图3。
图3(1) 图3(2)6、创建Registration 1，打开Registration窗口，导入各站处理后的数据，在Cloud Constraints Wizard窗口中建立各站之间的约束关系7、在S1和S3点云数据中选择至少3对同名点，进行配准。
8、按Cloud/Mesh-->Cloud Constraint-->Optimize Cloud Aligment顺序进行操作，弹出配准结果，根据结果检验配准精度四、心得和体会通过本实验，学习了Cyclone软件对点云数据进行配准的基本操作。
三维激光——精细建模测绘项⽬技术设计书三维激光扫描精细建模测绘项⽬技术设计书地理信息技术有限公司XX年XX⽉XX⽇密级：秘密编号：三维激光扫描精细测绘项⽬技术设计书设计单位（盖章）：设计负责⼈：审核意见：主要设计⼈：审核⼈：年⽉⽇年⽉⽇批准单位（盖章）：审批意见：审批⼈：年⽉⽇⽬录1.⼯程概况 (2)2.地理概况 (2)3.作业依据 (2)4.已有资料 (2)5.基本技术原则 (2)6.作业流程 (3)7.控制测量 (4)8.三维激光扫描资料 (5)9.植被覆盖区域数据采集 (5)10.数据处理流程 (6)11.精度检查 (8)12.点云数据的制作 (8)13.模型数据的制作 (8)14.图形⽐例尺的制定 (8)15.平⾯图、⽴⾯图、等值线图和剖⾯图制作 (8)16.质量保证体系 (9)17.提交资料 (9)三维激光扫描精细测绘项⽬技术设计书1.⼯程概况2.地理概况3.作业依据3.1 GB50026—2007《⼯程测量规范》；3.2 GB/T 7931-2008《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量外业规范》；3.3 GB/T 20257.1-2007 《国家基本⽐例尺地形图图式第⼀部1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式》；3.4 CH 1002-1995《测绘产品检查验收规定》；3.5 CH 1003-1995《测绘产品质量评定标准》；3.6 GB/T 18316-2008《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》；3.7 经甲⽅审定通过的本测区技术设计书。
4.已有资料4.1 影像资料测区有2011年影像图资料。
4.2 地图资料采⽤独⽴坐标系的1：500地形图和甲⽅提供的线路资料。
可⽤来做施测计划和野外作业使⽤。
5.基本技术原则5.1技术规格5.1.1成图类型平⾯图、⽴⾯图、剖⾯图、等值线图等技术资料5.1.2成图⽐例尺成图⽐例尺为1 : 50-1 : 200（根据实际情况并经过甲⽅同意后可采⽤其他⽐例尺）。
