三维激光扫描技术

1、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（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

2、、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

3、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BIM在我们从事的行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，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

4、在 BIM中的应用是最基础的一个重要环节，对现场实际数bim模型，这据的采集，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 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 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BiMttzssnBIM设计模型V?现场实测扫描、点云数据处理

5、、高级三维检测。处理后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CAD、revit等软件辅助建模。下图，是分阶段的工作流程图:爲级三维检测依据点云建揆FARO X130J3ffi2 是一个面向广泛扫描 应用的革命性参功能 三维扫描解决案.其应用范S:BIM,琢结构变 形*工业设施，文化 遗产.事故调査.法 医鉴走等专业.Tr(mbile ReaIIWorks 是专为扫描专业应用 而设计的.功肓怨大 的办颂件.可从各种爭濫光扫 描仪导入丰盲的数据 并将再专换为引人注 目的3|糜Trimble RealWorks 为数据可视化、通用 CAD数据平台提供 了一套强大的标准工 具.可

6、以逬行点云与 点云数据对比、点云 与BI初模型对比.并 生成可交付咸臬.辅 她计SJSI 瞬 后处Trimble RealWorks 提供了非常丰富的点 云导入导出接口，与 AutoCAD, Revit, SketchUpi 流 CAD类软件刼衔 接点云数据可以完美导 入到RoWt中r 5S助二维激光扫描技术在工程建设中的应用(1 )规划设计阶段：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

7、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态进行检查；对工程施工 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

8、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，这为接下来的房建设计施工等工作带来不利因素。如果以传统的测绘手段重新测量获取现场数据将是一个几乎不能完成的任务，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，为设计方提供 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2=- ?施工质量检测、结构检查、J, 1, iFIlU.MOTTO SCALE:C?工程记录、隐蔽验收?空间位置冲突检测fl卜广I1L12女VW wq .1版V1? 土方测定、容积检测7IT -rri+八r*4 r J 亠R,z点云数据处理4丄

9、*占匸占4，气tfc J点击几下s标就可耳轻松a（出平K.斜距，垂即、淨空、直Sr ft.方位甬、城度.倾ffi和 坐标等一序列戳据管理、g*i分折*轉圖劉1$方AM从担麴R据中握取目标jwmum聊硼融球KML来展示咸果 握供底云全自衲配准功能快速检査目标*生成点云配准报吿将天宝皿轴 光学仪鉀加測仪的豪据有敷地41舎在一fi軽松将所遶内辞aia 林CAD设计平合发布远的项satis包用于at机检拣 MK. ittffweswr.匚 vOr 一 F fl? - J 2 二,&許 严出 Mk-高级3D检测1-.f ,1 天主R工IWor灯的高检测功能是监应用的理患工具如土木T捏（道路.隧道和桥梁）

10、以及硏 山的监测-其痕果可为用户提供更册丰富、详细和宵用餉殆息+检isam轴 将其与妻（Si册聞 比较.丄 产生并MIft检S牯果，（田仙I.痫他异和诳的二*SWsu可视牝成果，变靈分折Stta容*4*在Cad设计文件d讥dWE中入#?面圈和几AT设计ffl元*以M血dwg SE dgn格式导出图?&文 件*丄 利 皿俏曲血集威的打印界81直*打印结融 实現槽息共車.73-/JA丄JIm氓lii、r 苗；*N歹少匸也范%、馴it IMtrit：t WIJdAflJnvnIi I_ . 7iI YJiMM10JVM*H.H =SI-fla =-J.HrJiI-a-1I-It iLfy.n ?it

11、jIi. JI iniiii uh ni rmM trih.w依据点云建模蒔空点云剖面对比色谓圍b在頂规ffi中的恵云剖切包经过 rnmbk Real Worts；处理垢的点云.可叹导人 SketchlJp. Amo CaD. Revii. 3Ds MAX 等绘用软件进疔UJM理極或绘利平面轮瞒阳, * F汕换.2=-= #-.4r.二一I .|而!匸74I _:I E kf JnA J -IuuuFn叢；:二；总；/Ci hTT2 r|u鼻益小比*电盟a也S.-. Rhs qI e w i ：#*- ri.一 *_ J Y ” h - -M .-NT fe I申 Ii治、M 厂帀*-匚匚匂-

12、二* i-卫*彳r r h * 亠 V在工厂复杂环境中的应用针对朵闻工J %壇、曼胞姑、特大钢皓构、S樂的大塑装齧.TrimbhTX的U激光打描仪提供了全 新的测S方法可以快速完成基F完整特征面的测fi.从而采集和记录下完备的相关苗息.忙对工厂和管 道的应用，三维扌描处理软件RtalWorL.提供了专业的揆块完成樸型建立-虚拟消量，分折计算等力能,通过3D激光扌I描仪的基础打攜.町日捜集机构或作业现炀的完整三離信息、这些重姿的墓础们息为 改建.a计，检測撻供童实，硏植度的ft据源.基此真实场晟的设计让&计方案刨订更全面、准确并 可以将S计模型与三族场駅进行结侑以对设计进行虚妝梳輪.干涉檢責.避

13、免返工.据高效辛.编短工 期T井巧成木.iV 一 ! - *3K3S fsQtV -彳i-M -C 七1二-F ,-. 9环Bi -U.4FT-.1ui L严3 - .一九- 戈二P*:-厶1J 心. i _F-+ .-1、.Sr; .1(: -V产 _r -，、盘J产？； - ； f 软：xrs% J Id b X - - -1:7 */产r丄rL-n_馬F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ill IBF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

14、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ItAiiMmi I lW-二 1/ 可口”一汗-anal.hM.W14Hkll1?MJUI：切叔4IHUSTI T H* 1? ij*g*n:菱守V-点云模型与设计模型匹配二WP戸ZVUKlMHUU/4IWII/HhJt4lE39HIJHhMswAWmfLi|n-*lhVuHiiim IM niMiV- y *华润深圳湾国际

15、商业中心项目 BIM综合应用.pdf 福州某国道隧道扫描demo_总包方因需要对不同隧道挖掘方式的土方量进行精确测算，进而对成本管 控，选取最有的工作方式，及对不同施工节点进行三维激光扫描测量， 做好数据 留存，便于后期点云数据叠加分析。金量。BSjfea瓦! Tt*e? BH.-k：1 ll fl KiVj F=.出 寻、左对*.JU型学叶00* rwr ? 4 E .?iS.u?卄沖,-.W片F.七护TI * I迅 iT：F；笫半 - s-怙L :民耳厂您怨?- L W、呷沁銅璟2氣n卽a、femWF帶5i平哎7 L E I j.p-! /7 ihx： Tt*: inn， I 注卜吐W彳总

16、童w*云j 缁西！和 2 HEEMvs曲点云数据展示在对采集到的点云数据进行分析处理,得出所需要的横断面轮廓线，及土方；/ A4衣rU.:.丄/* ； ?lb.； I pr _ *_寸匚1T1 J_F 1 lJTLh& H 工二:仆 N J H：； * 卫 Z*I r / : 化 r- 込,?1七 二 :. :UHCL1 rJte4 祜 iWJQHNMt 4- 3S rrm meUFVnt MWWgWMi皿囂z 01网1時补144 VUMIMUjU nn V * WH1fl-1JHnu ett1lJWjPm t o* flriElt * 弼 11-l-HKKM rrm to. evil* 1H

17、Uinn t 土 ffiQrt iM4jMt窘即Qt7徂凹炮 El t H卵AMfiauOD mn V*期片 fjWVnn T3-?4WWnTi曲阿I- ! i ihis:- * 0LKJ:Til I,2爭迪TimmyL?# ninr? t=r-Rt r： F Fl 仝卫ilT I 汞匚门!ft* 亠颈 I* 1Mlfe.Kk| IKiMudunm主总1 二.尹卯 lIga)u?rnn.匸麵匾 fAN. an ii-fJtOi nvH J mi;. Jrm横断面轮廓线r -L3+ns* oU 17UU tmczunw- FB*紳 WtrrWHKSWii -TW卿ii4 严!豪*TM? JTT AA.-mF-i怙販 EWE r*Tin 472旅III4 聞吕那 Ei- FL电*丹呼mvanr