HERON背包SLAM激光扫描系统在建筑规划测量中的应用(2)

2021-01-22 15:20:11 admin 36

2.传统测绘与激光扫描内业处理对比

传统测绘内业处理软件主要为AutoCAD及水准、导线处理软件。将使用双极坐标方法采集的条件点、验测点数据经软件计算后得到的坐标在AutoCAD中展点,并根据外业草图编辑成果图。建设工程竣工测量成果报告书应包括:报告书封面、建设工程竣工测量成果表(含竣工测量平面图)、建(构)筑物高度测量成果图和建筑面积成果表。建筑物立面成果图中多楼层建筑各楼层都要标出整体高度;一个建(构)筑物高度测量成果图表示不清的应绘制多个建(构)筑物高度测量成果图;在规划文件中单独作为一项的建(构)筑物同时存在地上、地下部分时,地上、地下部分应在同一张建(构)筑物高度测量成果图上表示;建(构)筑物高度测量成果图应包括竣工建(构)筑物主体立面轮廓、水平分界线、高度信息、重要高程信息和注记信息。

激光扫描技术方法内业处理采用HERON背包对接Reconstructor进行点云拼接和照片处理,选取现场的特征点进行地方坐标采集作为坐标转换的基点,在点云中标出这些特征点,如图3。点云处理主要步骤有数据导入、点云数据拼接、坐标转换等。如进行三维建模,对于反射强度低或者有遮挡的部分,可结合照片精确描绘。坐标转换完成后,保存点云数据,此时点云坐标为真坐标点云数据,采用基于AutoCAD2016开发的CoSurvey系统对点云进行数化处理,因点云是一个立体的三维数据,需切换点云切片,选取合适高度的点云切片进行线划图勾绘,如图4,基于墙面采集建筑物角点,“以面代点”只需在清晰面上采集任意一点,程序会自动拟合计算出角点,绘制DLG图形,在软件中根据点云数据量取建筑物高度,并绘制建筑物立面图。

图片关键词

图3  坐标转换


图片关键词

图4  点云线划图勾绘

3.数据对比

将三维模型绘制成DLG图形后,对三维模型中被遮挡的部分进行外业补测,同时补测地形图高程点数据,丰富图形地物、地貌信息,增强图形高程精度。对整个测区随机选取30点与实测数据验证对比,经计算中误差为0.117m,由此可见使用HERON背包SLAM激光扫描系统测量数据可满足建筑物竣工测量的精度要求,对比数据见表1:

图片关键词

表1  数据精度统计(表中数值单位为米)

Reconstructor软件中,根据甲方提供的建筑物立面图纸,在点云相应位置量取建筑物地下高度7.282米,如图5

图片关键词

图5  建筑高度量取

下表2为扫描点云量取的地下建筑高度与实测数据的对比统计,通过对比发现扫描获取的地下高度数据满足规划竣工测量精度要求。因本次使用背包扫描仪对建筑进行扫描,地上建筑越高采集的点云越稀疏,建筑物细节表达缺失,地上建筑物的高度还需要常规测绘手段来获取,如果地上建筑部分采用无人机倾斜摄影测量的方法进行采集,并进行三维建模后,将完整获得地上建筑及楼顶附属建筑的三维模型,利用三维模型可对建筑物地上高度进行量取。

图片关键词

表2  扫描地下建筑高度与实测数据对比(表中数值单位为米)

4.结语

本文以北京市密云某小区竣工测量项目为背景,将SLAM激光扫描系统应用于建筑竣工测量中,具有创新性和先进性。且点云数据可进行三维建模,三维模型可用于更广泛的应用领域,发挥更多的使用价值,在地下空间扫描中优势更为明显。但是,目前SLAM激光扫描系统普遍应用存在部分缺陷,主要体现在:仪器设备成本高,普遍应用难度大;由于算法限制,为保证精度每闭合圈只能扫描十分钟左右,整个扫描要合理分区块进行;扫描角度限制,屋顶无法覆盖;背包扫描设备有效扫描距离短,对于高层建筑采集数据精度不高;玻璃样光滑表面缺少纹理特征,产生模型漏洞等。相信随着SLAM激光扫描快速发展和日渐成熟,将在各种测绘工作中发挥越来越大的作用。






服务热线

010-64466088

总公司地址

北京市朝阳区紫月路18号院5号楼二层

平谷分公司地址

北京市平谷区府前西街东方国际公寓底商8号

业务范围
联系方式
新闻资讯
关于我们