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三维激光扫描在建筑、地质、采矿及科研解决方案

2016-10-18 09:16:37

[导读] 三维激光扫描仪为传统测绘领域,如建筑测绘、地形测绘、采矿等,提供了一种全新的手段。让传统测量无法逾越的限制得以解除,并让测量结果精细度提高到一个新的层次。同时可以为广泛的科研领域提供前所未有的帮助。

三维激光扫描仪为传统测绘领域,如建筑测绘、地形测绘、采矿等,提供了一种全新的手段。让传统测量无法逾越的限制得以解除,并让测量结果精细度提高到一个新的层次。同时可以为广泛的科研领域提供前所未有的帮助。

三维激光扫描让测绘质量得到重大提升,并可以完成传统测量方式无法完成的测量任务。

城市及建筑测量

在城市及建筑测量领域,三维激光扫描仪不但可以完成建筑结构的测绘,得到三维建筑模型,并可以实现建筑施工质量监测。通过三维激光扫描仪对建筑扫描形成的点云可以帮助我们完成立面图绘制(平、立、剖)、三维模型构件、基本尺寸量算等结果。并可以在新建建筑验收时,对建筑物扫描得到精确详实的三维模型,从而通过计算或比对完成施工质量检测,让传统的特征点质量检测转变为整体检测。

 

地形测绘

三维激光扫描技术来自测绘领域,其最基本的应用之一就是地形图绘制。基于扫描的精细点云可直接生成三维地形模型,并可以自动提取等高线。实现一次测量,同时可获取三维及二维数据资料。与传统测绘手段相比,三维激光扫描具有:效率高、细节丰富、成果形式多样(一次测量,地物、地形同时获得。自动得到DEM数据)、智能化、兼容性强等优点。

 

三维激光扫描

采矿

在采矿编制计划前,三维激光扫描仪可以搜集完整的开挖前三维基础数据,并可据此生成二维等高线图或二维工程图,为编制开采规划提供基础。在开采作业过程中,通过三维激光扫描仪对开采面的扫描,帮助我们快速生成三维模型,通过模型间的比对计算,可得到精确的开采量数据。三维激光扫描仪实现了快速测量、远程测量,减少了操作人员在恶劣环境中的工作时间。

 

三维激光扫描

变形监测

通过三维激光扫描仪,可以实现大型钢结构件、建筑构件,以及地貌等变形的监测。三维激光扫描仪辅助后处理软件可以达到模型表面±2mm的精确测绘,可充分胜任大型结构、工程或自然地貌变形的监测。

 

特点:

测量简单,便捷;

测量结果精确;

采集信息全面;

数据后处理简单;

可直接基于三维结果信息进行计算和分析;

非接触,大场景测量,效率更高,减小测量工作对环境的依赖和局限。

三维激光扫描――遗产及文物保护应用

在遗产及文物保护、文物发掘领域,三维激光扫描仪提供了全新的工具和方法来帮助我们更详尽的采集、记录相关信息,同时大量减少数据采集时间。

在文物保护过程中,文物资料的采集往往需要更详尽,这样才能有利于资料的整理保留和将来的修缮、研究。同时很多带有复杂曲面和线条的文物古迹很难用传统的测量工具进行度量,甚至很难用线画图或等高线图进行完善的记录。当采用三维激光扫描仪时,我们可以得到高精度的点云信息,结合上彩色信息,可以得到尺寸精准,色彩表达逼真的立体模型。可供复制、研究、信息检索。

考虑到考古遗址中很多重要的迹象会因考古发掘工作的需要,在发掘过程中被逐步破坏掉,利用三维激光扫描仪测绘,可以把发掘过程完整的真实场景记录下来,供后续永久保存、展示、研究的需要。

 

特点:

信息采集快速;

数据保存更完善、详实;

可实现文物在计算机中的真实再现;

为古迹的修缮和复制提供数据基础;

测绘简单,不用装备梯架就可以完成测量,减少工人劳动强度;

实现传统测绘手段无法操作或记录对象的测绘;

非接触测量,充分保护文物或发掘现场。

三维激光扫描――工厂、大型结构、装备应用

针对复杂的工厂环境、变电站、特大钢结构、复杂的大型装备,三维激光扫描仪提供了全新的测量方法,可以快速完成基于完整特征面的测量,从而采集和记录下完备的相关信息。针对工厂和管道的应用,三维扫描处理软件提供了专业的模块完成模型建立,虚拟测量,分析计算等功能。

通过三维激光扫描仪的基础扫描,可以搜集机构或作业现场的完整三维信息,这些重要的基础信息为改建、设计、检测提供真实、高精度的数据源。基于此真实场景的设计让设计方案制订更全面、准确,并可以将设计模型与三维场景进行结合,以对设计进行虚拟校验,干涉检查,避免返工,提高效率,缩短工期,并节约成本。

工厂

三维激光扫描系统可以提供真三维、真尺寸的工厂改造数据模型。加快设计的进度,在真实尺寸下得到最佳设计方案。

 

电力设施

变电站和电力输送系统,往往结构复杂,同时所处工作环境危险,利用传统测量手段,很难搜集到完整的基础数据信息。通过三维激光扫描仪可以短时间,实现全面的数据采集。

管道设计

管道系统改扩建是三维激光扫描仪应用涉足最早的行业之一,为此该系统配置有多元化的软件系统及专业化的模块,可以与AutoPlant、Microstation、AutoCAD等设计工具实现无缝集成,该系统为用户提供最先进的管道改扩建测量解决方案,是该领域的全球领跑者。

 

大型钢结构、装备

对于大型钢结构及装备的生产和安装,三维激光扫描仪可以在设计前期完成现场基础数据的搜集;在大部件加工完成后,进行尺寸的扫描检查;部件在运往安装现场前,可通过相关应用软件进行部件间的虚拟装配,实现虚拟检查,并可以直接放入安装场景扫描模型中实现虚拟现场安装。

 

船舶测量

船舶测量其应用形式集中在:船形验收、舱容计算、虚拟维修、虚拟安装等几个方面。在船舶受损修复、腐蚀检测、变形监测等方面三维激光扫描仪能发挥独到的功能。三维激光扫描技术在船舶测量方面无论在国内和国外有大量的典型应用。

 

特点:

在设计阶段实现实时虚拟现场考察和测量;

在设计完成阶段实现虚拟安装或改建验证;

在完工阶段实现高精度质量检验;

缩短工期;

节约生产成本。

三维激光扫描――基础设施建设应用

三维激光扫描仪及后处理软件被广泛应用于公路、铁路、航空、水利、港口等项目的新建、改建及规划中。

在这些基础设施建设领域,三维激光扫描仪提供了快捷的测绘手段,并将现场测量数据高精度、完整地带回办公室供细化测绘、设计规划、研究计算、场景仿真等进一步应用。测量结果不仅包含特征点几何特性,而且连同现场对象的细节特征,甚至对象的颜色信息以及完整的三维空间结构都保存下来。实现全面、可视化、精准测量结果,完全可以在办公室电脑中进行细化测量和勘察,减少野外数据采集的工作量和采集时间。

公路建设

在公路建设领域,从公路初建的地形测绘到公路改扩建,三维激光扫描系统都能提供极大的帮助。尤其在繁忙的道路上,利用三维激光扫描仪进行测绘,可以不进行或少进行交通管制。测量设站更自由,测量场景全面,一次测量可以得到大量全面的相关信息。

 

铁路建设

三维激光扫描仪可完成全景测量,因此对于铁路站场或某特定路段,可以一次完成线路设施、相关建筑物及周边场景的实尺寸三维空间信息的搜集。这些完整的信息可用于后续设计及计算、评估或虚拟设计。

 

隧道工程

三维激光扫描仪可以代替常规的测量手段,完成基础信息搜集,并可以对施工中或完工隧道进行扫描,得到高精度的点云模型。在点云模型上可以直接抽取断面数据来对隧道工程的质量、状态进行评价、验收。

 

桥梁改建

获取桥梁现状的扫描数据,基于点云数据生成三维桥梁模型。在真三维的环境设计桥梁的改造方案。或者直接基于点云快速绘制桥梁的二维结构图,按照传统的流程对桥梁的改造制定方案。

 

水利、机场及港口工程

工程调研阶段,可通过三维激光扫描搜集精确、详实的基础数据,供论证和规划参考;在工程设计阶段,精准的现场数据直接让设计人员坐在办公室中完成现场测量,并可利用相关软件直接、快速完成基于三维模型的土石方量计算;设计完成阶段可利用扫描的三维模型完成设计的验证。

 

三维激光扫描

特点:

大大减少现场测量时间;

减少往返测量现场的次数;

测绘结果详尽;

通过对结果点云的查看和虚拟测绘,实现根据数据模型进行现场勘察及测绘细化;

可实现现场虚拟,让新的设计单元与场景进行虚拟结合,以对设计结果进行审核;

三维测量形成的完整模型极大提高规划或改建设计的可视化;

强大的计算功能,完成土石方等的概预算。

[整理编辑:中国测控网]
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