三维激光扫描技术在房产测绘上的应用

三维激光扫描技术在房产测绘上的应用

摘要：随着社会经济和科学技术的不断发展，房地产行业进入了快速发展的重要阶段，各类异形建筑层出不穷，传统的测量技术已经无法满足当下的房产测量需求了，三维激光扫描技术逐渐成为了房产测绘的主要方法。本文主要研究的是三维激光扫描技术在房产测绘中的应用研究。关键词：三维激光扫描技术；房产测绘；应用范围随着科学技术的不断发展，房产测绘技术也在不断向着自动化、智能化的方向发展，其中被称为“实景复制技术”的三维激光扫描技术已经在房产测量中得到了广泛的应用。1测量原理三维激光扫描技术不需要通过接触物体表面就可以完成高精度、高准度的测量任务，并建立出被测量建筑物的立体模型和相关数据，这主要是通过激光测距原理来实现的。三维激光扫描技术主要有基于脉冲式、基于相位差、基于三角测距原理三种方式，通过激光测距，在建筑物表面会形成大量的密集的三维坐标、反射率以及纹理信息等，对建筑物的点、线、面、体进行全方位的覆盖，形成不同的图件数据，通过软件组合，成为所需要的建筑物实景图像。在进行三维激光扫描的过程中，最关键的一点是要保证扫描测量的质量，这对测绘人员的专业性提出了很好的要求，不仅要提高扫描效率，更要对数据扫描的精确度精益求精。采样间隔是对数据扫描精确度影响较大的一个因素，采样间隔不合理，长短控制不均匀或者间隔太疏都会对数据质量产生注解的影响。2三维激光扫描技术的优势2.1测量手段方便、快捷传统的二维竣工测量方式不仅不能够满足目前城市中标志鲜明的异形建筑的测量要求，更不具备对建筑物色彩、外观、艺术感等方面的测绘和表现，根本无法满足目前的城市规划管理测量要求。并且传统的测量方式需要采用全站仪对建筑物各关键点进行测量定位，再根据测量的数据绘制草图，不仅效率低下，准确度不高，还需要投入大量的设备和人力，出图时间长，成本高，无法做到高效快捷的测量。三维激光扫描技术则可以通过扫描仪在较短的时间内对建筑物进行全面的扫描测量，在快速准确的获得各项具体数据的同时还解决了传统测量方法面对异形建筑，尤其是高层异形建筑时无法精确测量，甚至根本无法测量的问题。对建筑物的截面、表面、断面和体积等能够进行精准的局部测量，为测绘人员提供更加详细的测量数据，并且还能够解决传统测量方式无法反映建筑物色彩、外形等感官要素的问题，提高测绘质量。2.2无需手绘，直接绘图传统的二维竣工测量图方式需要在测量数据后进行手工的图像绘制，在这一过程中很容易出现误差导致测绘图不准确。三维激光扫描技术则不需要手绘图像，在扫描的过程中能够快速精确的获取全部数据并运用相关软件进行图纸绘制，不仅大大节约了图纸测绘的时间，还有效提高了图纸测绘的质量和效率，对房产测绘的发展有着十分重要的影响。2.3改善无透视投影时的变形现象三维扫描技术主要是通过投影透射的反射波来对建筑物进行拍摄的，通过扫描直接获取建筑物立面的距离和角度，有效的避免了传统测量技术中存在的变形问题。2.4不受自然天气的影响传统的测量方式以人工为主，在极端恶劣的环境和天气下展开测量工作是一件十分困难的事情。三维扫描技术则可以很好的规避这一点，不受自然天气的影响，在恶劣的环境中正常进行建筑物的立面测量和相关验收工作，房产测绘工作的效率和质量都有了很大的提高。3测量数据处理3.1扫描测量数据的预处理点云的修补、去燥和配准是点云数据预处理中主要的工作步骤。点云去燥和修补工作主要是为了修补因建筑物自身遮挡以及周边环境、灌木遮挡带来的噪音和孔洞，降低环境、建筑物以及玻璃对点云原始数据的影响，加强点云数据的质量。点云配准工作是为了解决因数据采集方式不同导致的数据不标准问题，主要有后视定向配准和站站配准两种。后视定向配准是使用靶标在软件中进行模块配准的，是确定点云数据全局坐标的基础。而站站配准则是先进行粗配，利用屋角等同名点进行配准，再通过人工交互移动测站，让没有配准的测站移到已经配准的测站位置，方便进行自动配准。3.2建筑物面积测算目前比较常用的面积测算方法是切片法，利用建筑物的特征线对切片厚度进行合理的设计，然后对配准的三维点云数据的各层X-Y水平面进行切面处理，通过这样的方式计算出来的建筑面积不仅误差较小，并且能够直接进行CAD图像的绘制，大大提高了建筑物面积测算的准确度和效率。3.3立面图绘制立面图绘制是建筑物测量中必不可少的一项重要工作，和传统的建筑物竣工立面图相比，通过三维激光扫描技术来完成相关工作具有清晰度高、准确度高、现场还原度高的特点，为绘制实景还原的建筑物图像有着十分重要的意义。4三维激光扫描技术的应用4.1在城市地下空间测量中的应用随着城市人口的不断增加，城市可利用的空间和土地资源越来越少，车辆停放成为了一个十分严峻的问题。因此，在房产设计过程中，大部分地下空间都会被当做停车场来使用。但是地下空间光照条件比较差，还要面临潮湿、虫害等各方面问题，在地下空间进行各类网线的布设是一项十分困难的工作，对地下空间的测量工作就显得尤为重要。运用传统的方法进行地下空间测量，不仅需要更多的人工灯光辅助，还需要经过导线、水准、多次进场测图等多项过程，得出的二维数据还不一定是正确的，再加上复杂多变的环境影响，给地下空间的测量工作带来了很大的隐患。运用三维激光扫描技术进行测量则可以很好的解决这一系列问题。首先，三维激光扫描技术对光照没有过高的条件，不需要加设人工灯光辅助就能够得到比较精准的测量结果，大大节约了进行地下测量的成本；其次，三维激光扫描技术扫描获得的三维坐标总数不少于三组，对相邻测站之间的比例关系也有着十分严格的要求，很大程度上避免了发生测量误差的可能性；最后，三维激光扫描技术可以通过数据模型和成图软件将数据转化为测绘图纸，不仅节约了人工手绘的成本和时间，更提高了其精确度，有利于地下空间测绘工作的顺利进行。4.2在房产建设中土方测量的应用工程初期的土方测量工作对工程施工有着十分重要的影响。在传统的测量方法下，土方测量主要依靠全站仪或RTK进行数据采集，通过将空间分成大小相同的方格网格或者断面断层进行测量计算的方法来计算出土方量。但是在进行数据采集的过程中，受到现场环境、人手情况等多方面的影响，数据精确度很难得到有效的保障，对土方计算的最终结果会产生一定的影响，甚至影响到房产的后期施工。利用三维激光扫描技术进行土方计算则能很好的避免这一问题。三维激光扫描技术通过激光对土方进行大面积的扫描，不仅能够快速获取大量的土方表面三维数据，还能够精确测量出土方表面的起伏状态，在提高测量精细度的同时也有效的提高了土方测量的效率，缩短了土方测量的工期，对后期的房产建设工作有着十分重要的意义。5结束语综上所述所，将三维激光扫描技术应用在房产测量中，不仅能够有效的保证房产测量的准确性和精细度，还能够提高作业效率，降低作业成本，对房产测绘行业的发