佘智淵

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院，甘肅 蘭州 730000）

社會(huì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，測(cè)繪行業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維技術(shù)上升到了三維的高度。三維模型作為三維地理信息平臺(tái)中的最主要的數(shù)據(jù)，三維信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)三維模型提出了更高的要求：高效率、高精度。不僅停留在可視高度還需要融入細(xì)描、后期設(shè)計(jì)規(guī)劃等，從而為需求者提供更加真實(shí)準(zhǔn)確的服務(wù)。

20世紀(jì)90年代中期，隨著激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展、最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的三維激光掃描技術(shù)開(kāi)始興起。三維激光掃描技術(shù)以其可以快速精確的獲取物體外層大批量三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)等優(yōu)勢(shì)，深受歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家重視。三維激光掃描儀儀器方面，美、日、德等國(guó)的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品在精度、速度、影像清晰度等方面已經(jīng)達(dá)到較高水平。比較有影響力的廠家有美國(guó)的polhemus、日本的Minolta2、瑞士的 Laika、瑞典的Top Eye等。當(dāng)前市場(chǎng)的主流三維激光掃描系統(tǒng)品牌有美國(guó)的CYRA公司生產(chǎn)的Cyra、法國(guó)Topo Sys公司的Falcon II、德國(guó)IGI公司的Lite Mapper 等[1，2]。

我國(guó)在三維激光掃描技術(shù)方面起步較晚，測(cè)繪行業(yè)在此技術(shù)方面頗為重視，我相信定會(huì)后來(lái)居上。儀器方面，我國(guó)中海達(dá)公司生產(chǎn)的HS1200高精度三維激光掃描儀在精度、頻率、自動(dòng)化處理方面達(dá)到了較高水準(zhǔn)，其他國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)廠商也是厚積薄發(fā)實(shí)力不容小覷。在軟件及后期數(shù)據(jù)處理方面，近幾年我國(guó)的科研院所、大學(xué)在此方面的研究正在增多，出現(xiàn)了一批像Cyclone、Geomigic（這些是國(guó)外軟件）等優(yōu)秀軟件[3]。

本文闡述了地面三維激光技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況，對(duì)三維激光掃描儀測(cè)量方法進(jìn)行介紹，結(jié)合實(shí)例對(duì)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后期建模流程進(jìn)行展示，其中包含前期點(diǎn)云預(yù)處理，點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割提取、模型框架構(gòu)建等，后期對(duì)數(shù)據(jù)貼圖，創(chuàng)建帶有坐標(biāo)系統(tǒng)的真三維模型，最后分析了地面三維激光掃描三維建模精度。

1 三維激光掃描解析坐標(biāo)原理

三維激光掃描系統(tǒng)種類(lèi)的不同，主要表現(xiàn)在不同系統(tǒng)的測(cè)距原理不同。當(dāng)前階段主流儀器三維激光掃描技術(shù)方法有：脈沖測(cè)距技術(shù)、相位干涉方法掃描技術(shù)、相機(jī)與光源位置關(guān)系解算技術(shù)，不同的方法也形成了相對(duì)應(yīng)的三維激光掃描儀[4，5]。

因其測(cè)量模塊相對(duì)簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍廣等優(yōu)勢(shì)市面上多數(shù)的三維激光掃描儀所用系統(tǒng)的工作方式是三維激光脈沖測(cè)距技術(shù)。它以激光反射的原理以點(diǎn)云方式獲取海量三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。獲取待測(cè)目標(biāo)的坐標(biāo)原理為：三維激光掃描儀發(fā)射器發(fā)射出的一個(gè)激光脈沖信號(hào)碰觸待測(cè)物體表層后反射出四面八方的激光反射線，接收器識(shí)別與發(fā)射光線路徑幾乎一致的一束激光被接受所用的時(shí)間經(jīng)過(guò)計(jì)算得到該點(diǎn)到掃描儀的距離S，如圖1所示。

圖1 標(biāo)解算方法圖解

三維激光掃描儀發(fā)射器放射一個(gè)激光脈沖信號(hào)，經(jīng)物體外層漫反射后，沿差不多一樣的行徑反向傳回到接收器，能夠計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)P與掃描儀直線距離S，對(duì)反射回來(lái)的強(qiáng)度解析進(jìn)行色彩灰度匹配，控制編碼器同時(shí)測(cè)量每個(gè)激光的橫向掃描角度觀測(cè)值α和縱向掃描角度觀測(cè)值β。三維激光掃描儀是在系統(tǒng)局部坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)采樣，在儀器的內(nèi)部的一個(gè)點(diǎn)為坐標(biāo)的原點(diǎn)，X、Y軸在系統(tǒng)局部坐標(biāo)系所在平面上，X軸為光束水平偏轉(zhuǎn)方向，Y軸為光束垂直偏轉(zhuǎn)方向，Z軸與光束掃描平面垂直，知道這些信息可以解算出掃描點(diǎn)的坐標(biāo)（XP，YP，ZP），其計(jì)算公式如下[6-9]：

2 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

三維激光掃描技術(shù)核心在于準(zhǔn)確快速的采集待測(cè)物體三維信息。在對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，先對(duì)測(cè)區(qū)大小、相對(duì)位置、信號(hào)情況、測(cè)區(qū)形態(tài)和測(cè)區(qū)周?chē)赡軒?lái)的影響進(jìn)行分析。分析后確定掃描站位置、測(cè)量站數(shù)、控制標(biāo)靶個(gè)數(shù)及位置進(jìn)行前期分析設(shè)計(jì)，統(tǒng)一測(cè)站與標(biāo)靶的坐標(biāo)系統(tǒng)[10]。

外業(yè)數(shù)據(jù)采集分為測(cè)量控制網(wǎng)建立和三維激光掃描[11-13]。布設(shè)控制網(wǎng)和測(cè)定靶標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)采用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量方法，困難地區(qū)可采用基于連續(xù)運(yùn)行參考站的靜態(tài)觀測(cè)及處理模式，三維激光掃描用于采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)和提取靶標(biāo)坐標(biāo)。

2.1 站點(diǎn)的設(shè)置

采用三維激光掃描技術(shù)對(duì)蘭州交通大學(xué)四號(hào)教學(xué)樓進(jìn)行三維建模，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)該教學(xué)樓長(zhǎng)度47.5m、寬度20.3m、高度23.5m，整體呈現(xiàn)長(zhǎng)方形，砼房屋結(jié)構(gòu)。掃描時(shí)需要對(duì)不同站點(diǎn)之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，所以需要站點(diǎn)之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)有部分重疊，重疊率控制在20%左右即可。儀器的參數(shù)所致站點(diǎn)不可離待測(cè)目標(biāo)過(guò)近過(guò)遠(yuǎn)，雖然理想環(huán)境下FARO Focus 3D 120這款儀器采集距離可達(dá)120m，可為達(dá)到精度要求和點(diǎn)云有效數(shù)據(jù)容易提取和處理掃描距離應(yīng)控制在50m內(nèi)。最終確定掃描站數(shù)為三個(gè)，位置分別為四號(hào)樓南側(cè)中間位置與博學(xué)路北側(cè)花壇空隙中，第二個(gè)位置于知行環(huán)路四號(hào)樓中端，第三個(gè)位置在四號(hào)樓北側(cè)大桐樹(shù)前?？刂瓢袠?biāo)每站之間設(shè)置三個(gè)，三站就需要兩組的控制靶標(biāo)，位置選于四號(hào)樓對(duì)角線的西北和西南角上，一組的三個(gè)靶球不共線，保證每?jī)烧局g都可以掃描到一組靶標(biāo)球。這樣采集過(guò)的數(shù)據(jù)就能夠保證在經(jīng)過(guò)控制點(diǎn)的強(qiáng)制符合后兩個(gè)測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)符合要求的七個(gè)自由度，使點(diǎn)云數(shù)據(jù)能有效地使用到同一個(gè)坐標(biāo)系下。

接下來(lái)使用高精度GPS測(cè)量靶標(biāo)的坐標(biāo)。使用強(qiáng)制對(duì)中桿進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)中，將儀器設(shè)置成移動(dòng)站模式輸入甘肅省cors號(hào)進(jìn)行測(cè)量。用該系統(tǒng)的平滑功能間隔十秒測(cè)量四組數(shù)據(jù)并挑選最合適的數(shù)據(jù)來(lái)保證精度。測(cè)量的控制點(diǎn)坐標(biāo)采用國(guó)家CGCS2000坐標(biāo)成果。后期即可根據(jù)靶球的坐標(biāo)系和掃描儀內(nèi)部坐標(biāo)系進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，根據(jù)測(cè)量出的標(biāo)靶三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)一點(diǎn)云進(jìn)行拼接使點(diǎn)云變得有三維信息。

2.2 三維掃描

在測(cè)量規(guī)劃好的測(cè)站點(diǎn)上，調(diào)整好三維激光掃描儀的姿態(tài)并進(jìn)行對(duì)中整平，對(duì)已經(jīng)規(guī)劃測(cè)量好的靶標(biāo)點(diǎn)上架設(shè)標(biāo)靶并對(duì)中整平。在三維激光掃描儀上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，新建一個(gè)工程文件使用儀器的內(nèi)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，設(shè)置室外掃描環(huán)境。四號(hào)教學(xué)樓整體結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜掃描范圍設(shè)置為100m，質(zhì)量設(shè)置為4x，彩色掃描的方式。

以在博學(xué)路這一站為例，掃描第一遍設(shè)置較低的分辨率進(jìn)行快速的掃描來(lái)整體把控測(cè)區(qū)地物和簡(jiǎn)單特征。在全景掃描過(guò)后需要更改參數(shù)對(duì)單獨(dú)教學(xué)四號(hào)樓部分區(qū)域進(jìn)行較高的分辨率掃描來(lái)獲取更密集更有針對(duì)性的點(diǎn)云，為精細(xì)化建模做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。最后還需要對(duì)靶標(biāo)進(jìn)行高分辨率的掃描來(lái)獲取更加密集靶標(biāo)球點(diǎn)云，這樣才能通過(guò)掃描得到的靶標(biāo)上的大量點(diǎn)云來(lái)確定靶標(biāo)球的中心點(diǎn)的位置。只有得到了高精度的靶標(biāo)球的坐標(biāo)才能保證多站拼接和坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換成果的精度。

當(dāng)?shù)谝粶y(cè)站經(jīng)過(guò)兩到三次掃描過(guò)后，需要作業(yè)人員簡(jiǎn)單的查看數(shù)據(jù)，重新發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)比實(shí)地和點(diǎn)云數(shù)據(jù)大概形狀，分析還不需要再次補(bǔ)充掃描。核實(shí)過(guò)后對(duì)掃描參數(shù)進(jìn)行檢查確認(rèn)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。這一測(cè)站結(jié)束后，對(duì)儀器進(jìn)行檢查及時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電。前往下一測(cè)站進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)上述操作即可。

3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

三維激光掃描工作結(jié)束后將獲得大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其中很大一部分是分布隨機(jī)或人為干擾造成的噪聲產(chǎn)生的無(wú)用數(shù)據(jù)。掃描儀每測(cè)一站就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的局部坐標(biāo)系，而點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)需要讓點(diǎn)云數(shù)據(jù)處于同一坐標(biāo)系下，所以對(duì)于前期的點(diǎn)云數(shù)據(jù)需要處理后使用。

3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)

蘭州交通大學(xué)四號(hào)教學(xué)樓的三維掃描共架站三次，各個(gè)站點(diǎn)所掃描的點(diǎn)云處于不同的坐標(biāo)系下，而最終建模所需點(diǎn)云數(shù)據(jù)要統(tǒng)一于一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下。這樣就需要把采集的點(diǎn)云信息用軟件SCENE打開(kāi)進(jìn)行點(diǎn)云的配準(zhǔn)、拼接。

采集同一組的待測(cè)物體點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包括了不同的采集點(diǎn)，在架設(shè)儀器時(shí)設(shè)計(jì)之初就要保證百分之二十掃描重疊率，這就讓不同站點(diǎn)間存在很多點(diǎn)云是重復(fù)的。對(duì)于靶標(biāo)球的掃描我們?cè)龃罅藢?duì)它的采集分辨率，這樣使得在標(biāo)靶球部分有更多的公共點(diǎn)。處理數(shù)據(jù)配準(zhǔn)時(shí)我們將利用這些公共部分的點(diǎn)云，通過(guò)這些個(gè)點(diǎn)云特征同時(shí)利用三角形間的約束關(guān)系對(duì)兩部分點(diǎn)云進(jìn)行拼接。這一匹配方法類(lèi)似于攝影測(cè)量中影像中同名相點(diǎn)的解算，把兩個(gè)同名進(jìn)行拼接，使得兩幅影像圖拼接到了一起。這里對(duì)點(diǎn)云的配準(zhǔn)使點(diǎn)云的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到了一個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)系中，把多個(gè)部分的點(diǎn)云集中到了一個(gè)整體上。

打開(kāi)SCENE軟件，點(diǎn)擊文件—新建—項(xiàng)目，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。將三維激光掃描儀與計(jì)算機(jī)相連接，找到數(shù)據(jù)點(diǎn)云原始文件進(jìn)行備份。把備份好的文件直接拖進(jìn)新建的工程中，即可查看初始點(diǎn)云。在智能化的軟件輔助下，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拼接，選擇工具—選擇—匹配—匹配球體設(shè)置，輸入靶球半徑。接下來(lái)在SCENE模式選擇操作—正在預(yù)處理—預(yù)處理掃描命令，掃描結(jié)束后對(duì)路徑進(jìn)行保存。在預(yù)處理選擇框中選擇進(jìn)行標(biāo)靶球拼接，接下來(lái)軟件將進(jìn)行處理，完成點(diǎn)云的拼接。

3.2 點(diǎn)云去噪處理

四號(hào)教學(xué)樓整個(gè)區(qū)域掃描范圍較大，所獲取點(diǎn)云信息較為龐大，其中包括掃描到其他非測(cè)量地物的冗余信息。在激光掃描儀掃描過(guò)程中不可避免的是環(huán)境對(duì)儀器的影響，如空氣中飄著的柳絮、人和車(chē)輛的流動(dòng)、樹(shù)木遮擋所產(chǎn)生的無(wú)用點(diǎn)云。還有部分無(wú)用點(diǎn)云是在掃描過(guò)程中，由其他來(lái)源的激光被接收的散光、背景光還有儀器內(nèi)部產(chǎn)生的熱噪聲、電噪聲、圖像采集卡本身和信號(hào)在電子電路傳輸過(guò)程中帶來(lái)的隨機(jī)噪聲。

這些無(wú)用的點(diǎn)云數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致整體數(shù)據(jù)量變大，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出變慢，我們需要把這些信息剔除掉。在SCENE軟件中打開(kāi)點(diǎn)云，可以直接手動(dòng)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行一便篩選。從軟件中打開(kāi)視圖命令，選擇三維視圖，選擇三維視圖工具欄中的地球圖標(biāo)，這樣就可直觀挑選點(diǎn)云。選擇工具欄中的多邊形選擇器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行框選，選擇性刪除和保留。對(duì)于遠(yuǎn)離點(diǎn)云聚集的中心區(qū)域、遠(yuǎn)超測(cè)區(qū)范圍的點(diǎn)云直接刪除。測(cè)量建筑物的周?chē)绺叽蟮臉?shù)木，不相關(guān)的人員、車(chē)輛、路燈等地物進(jìn)行人為干預(yù)，進(jìn)行逐點(diǎn)、逐面、逐塊進(jìn)行切割去噪。

最后把點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic中通過(guò)自動(dòng)去除噪音點(diǎn)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化。Geomagic軟件的這個(gè)功能可以去除人為無(wú)法分辨系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的噪點(diǎn)。處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)分布如圖2、圖3所示。點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一系列的處理已經(jīng)得到了很好的簡(jiǎn)化。這時(shí)就需要對(duì)多刪除的點(diǎn)云和漏采的點(diǎn)云特征點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。這時(shí)選用單點(diǎn)測(cè)量的RTK法，對(duì)點(diǎn)云漏洞區(qū)域和丟失的測(cè)區(qū)特征點(diǎn)進(jìn)行采集，坐標(biāo)系應(yīng)與激光掃描系統(tǒng)下的坐標(biāo)系保持一致。

圖2 處理后的四號(hào)教學(xué)樓整體點(diǎn)云

圖3 處理后的四號(hào)教學(xué)樓側(cè)面點(diǎn)云

4 三維建模

處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以直接在建模軟件3ds Max中打開(kāi)。導(dǎo)入點(diǎn)云的第一步需要把點(diǎn)云所處的高度設(shè)置為 0，坐標(biāo)設(shè)置為（0，0，0）。 調(diào)整后坐標(biāo)不再改動(dòng)，這樣方便以后對(duì)其他模型進(jìn)行融合。連接計(jì)算機(jī)與三維激光掃描儀，把儀器中的測(cè)區(qū)高清照片導(dǎo)出到電腦，應(yīng)用于軟件的模型貼圖、渲染。

有了點(diǎn)云這個(gè)準(zhǔn)確的參照物，讓我們?cè)?ds Max中建?？梢跃_美觀并且省時(shí)省力的建出模型。四號(hào)教學(xué)樓面積較大，窗戶、門(mén)、房檐等非面狀地物較多是模型制作的難點(diǎn)。

4.1 構(gòu)建房屋主體結(jié)構(gòu)

模型建造現(xiàn)需要選取勾勒出房體主要骨架線，確定房屋整體結(jié)構(gòu)。先在max中將視角變成俯視，使用二維線確定房屋主體bumxnkd長(zhǎng)寬（x，y)，勾出樓體的輪廓，再切換為三維視角，選擇擠出命令根據(jù)點(diǎn)云所形成面的高度為房屋準(zhǔn)確的高度，選擇底面擠出形成四號(hào)教學(xué)樓的主體長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。

房屋主體上還有由玻璃外墻組成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)樓梯間，高度比房屋主體多一層。在房體頂層有為了防雨所修筑的檐廊，每一層窗口下方都有放置空調(diào)和防止雜物掉落的水泥隔板。在點(diǎn)云的約束下，合理利用擠出，倒角、拉伸、殼等工具，使用由點(diǎn)云的點(diǎn)到點(diǎn)云連成的線拉伸成面的原理，設(shè)計(jì)制作出房檐、水泥板、堆放雜物等方正結(jié)構(gòu)。最后把這些多出來(lái)的主體附屬物與主體房屋連接起來(lái)，形成一個(gè)房屋框架實(shí)體。

4.2 房屋細(xì)節(jié)處理

接下來(lái)切換為編輯多邊形模式，設(shè)置邊層級(jí)使用連接命令加線來(lái)畫(huà)出門(mén)窗的輪廓。接下來(lái)進(jìn)入細(xì)節(jié)制作，選擇面層級(jí)勾勒出窗戶輪廓后使用線層級(jí)命令進(jìn)行加線處理，然后用切角命令把線分成兩根對(duì)應(yīng)著窗戶的位置形成了一個(gè)窗戶的基本形狀。進(jìn)入面層級(jí)選中玻璃面繞后向內(nèi)擠出，一個(gè)窗戶就制作完成了。

房屋面上的各種地物處理方式近乎相同。都是先從二維入手勾勒出外形，進(jìn)行加線處理使其更精細(xì)，然后進(jìn)入三維層面，對(duì)面進(jìn)行向內(nèi)外的擠壓形成體。在模型制作過(guò)程中需要時(shí)刻與真實(shí)照片做比對(duì)。

建?？偟膩?lái)說(shuō)就是一個(gè)通過(guò)點(diǎn)云的約束創(chuàng)造模型的過(guò)程，當(dāng)骨架做好后需要的就是添枝增葉。復(fù)雜的模型進(jìn)行分解后變成個(gè)別小塊簡(jiǎn)單的三維模型，進(jìn)行組合拼接成大塊模型，比如樓梯模型的創(chuàng)建就是由多個(gè)大小各異的長(zhǎng)方體進(jìn)行合理拼接形成樓梯。利用三維命令旋轉(zhuǎn)、鏡像、陣列，合理使用擠出、旋轉(zhuǎn)、拉伸等命令即可構(gòu)建出絕大多數(shù)的相對(duì)復(fù)雜的實(shí)體。

4.3 模型貼圖

四號(hào)樓的骨架及各部分細(xì)小區(qū)域構(gòu)建好后，進(jìn)入模型的貼圖。渲染貼圖前首先需要進(jìn)行重合面的檢查，如檢查出有重合面，這個(gè)重合面就會(huì)閃爍，需要對(duì)其進(jìn)行修改刪除處理。

在貼圖前需要用照片編輯軟件對(duì)掃描儀中的原始照片進(jìn)行簡(jiǎn)單處理?？梢赃x擇PhotoShop軟件打開(kāi)照片，把照片中的不屬于測(cè)區(qū)范圍d內(nèi)的雜物經(jīng)過(guò)裁剪、橡皮差等工具刪除。也可以使用剪裁、復(fù)制粘貼把照片中的房體單獨(dú)提取出來(lái)放到一個(gè)圖層中。對(duì)處理后的照片進(jìn)行保存，選擇照片質(zhì)量為最大，最大程度保持照片的清晰度，保存格式選擇JPG或PNG。

然后進(jìn)行UVW貼圖，在3ds Max中，選擇材質(zhì)編輯器，選擇材質(zhì)球中的位圖建立對(duì)象并顯示。對(duì)UVW貼圖時(shí)選擇照片放置合適的骨架位置上，時(shí)刻比對(duì)模型與實(shí)際照片使紋理保持一致，貼圖后進(jìn)行塌陷處理，達(dá)到預(yù)期效果后導(dǎo)出模型，建模效果如圖4所示。

圖4 四號(hào)教學(xué)樓建模效果圖（模型不像是激光點(diǎn)云制作的模型）

4.4 精度檢驗(yàn)分析

選取模型上的房屋外圍防水臺(tái)的四個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量精度a檢核，四個(gè)點(diǎn)命名為a，b，c，d。使用手持激光測(cè)距儀進(jìn)行樓體的長(zhǎng)寬檢核比對(duì)，見(jiàn)表1。

表1 精度對(duì)比

從數(shù)據(jù)比對(duì)來(lái)看所建模型相對(duì)精度誤差控制在2cm之內(nèi)，絕對(duì)精度控制在3cm，滿足模型的限差要求。

5 結(jié)語(yǔ)

地面三維激光掃描技術(shù)可以彌補(bǔ)當(dāng)前建模方式應(yīng)用比較廣泛的傾斜攝影測(cè)量建模技術(shù)存在的精度一般、遮擋區(qū)域無(wú)法建模、影像匹配誤差較大等缺陷，做到高精度，高效率的數(shù)據(jù)采集進(jìn)而進(jìn)行快速建模。

因此傾斜攝影技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)在技術(shù)層面有很強(qiáng)的互補(bǔ)性?xún)煞N技術(shù)相互結(jié)合會(huì)得到很好的建模效果。在大范圍城市建模中，可以采用傾斜攝影測(cè)量方式進(jìn)行大面積建模，在房屋密集、樹(shù)木遮擋嚴(yán)重和城區(qū)關(guān)鍵建筑測(cè)量時(shí)可采用地面三維激光掃描技術(shù)對(duì)測(cè)區(qū)加以補(bǔ)充，使得整個(gè)測(cè)區(qū)模型獲得最佳效果，類(lèi)似工程項(xiàng)目可以應(yīng)用兩種方法結(jié)合建模的方法進(jìn)行建模。