• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      三維激光掃描技術(shù)用于公路工程測量的可行性分析

      2012-08-15 00:46:05劉新強(qiáng)
      黑龍江交通科技 2012年4期
      關(guān)鍵詞:標(biāo)志點(diǎn)掃描儀公路工程

      劉新強(qiáng)

      (新疆交通建設(shè)管理局項(xiàng)目執(zhí)行二處)

      三維激光掃描技術(shù)用于公路工程測量的可行性分析

      劉新強(qiáng)

      (新疆交通建設(shè)管理局項(xiàng)目執(zhí)行二處)

      公路工程測量是公路設(shè)計(jì)的先導(dǎo),公路建設(shè)的發(fā)展使其對(duì)測量精度與效率的要求不斷提高,三維激光掃描技術(shù)可以利用高精度逆向三維建模和重構(gòu)技術(shù)獲得同步的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)與數(shù)碼照片等,以此建立三維數(shù)據(jù)模型,客觀而真實(shí)的再現(xiàn)事物的形態(tài)等,是一種有效的空間數(shù)據(jù)測量技術(shù),通過測試表明其測量過程與精度都可以滿足公路工程的測量需求,是一種繼GPS后的新一代工程測繪技術(shù)。

      三維激光掃描;工程測量測試;數(shù)據(jù)分析;成果研究

      1 三維激光掃描技術(shù)概述

      三維激光掃描技術(shù)是利用三維激光掃描設(shè)備為觀測設(shè)備的測量技術(shù),目前已經(jīng)有不同類型的三維激光掃描儀應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。按照掃描空間位置與系統(tǒng)平臺(tái)來對(duì)其進(jìn)行劃分,有機(jī)載型、地面型、手持型等,經(jīng)常用于公路工程測量的是地面型三維激光掃描儀。此類技術(shù)對(duì)物體表面測量的精度極高可以達(dá)到毫米級(jí)別,可以解決精確地圖的繪制難題,因此研究其在公路工程測量中應(yīng)用的可行性是十分必要的。

      2 三維激光掃描技術(shù)在公路工程中應(yīng)用的分析

      2.1 公路工程中的可行性測量過程

      可行性分析利用某個(gè)工程場地,是一個(gè)構(gòu)造物的工程,具有一定程度的表面覆蓋,但是不能過于密集。工程場地限定后利用地面上的特征標(biāo)志物作為測量的標(biāo)志,利用三維激光掃描儀進(jìn)行標(biāo)志物的三維坐標(biāo)測量,隨后利用全站儀掃描測量范圍內(nèi)的散點(diǎn),作為測量的補(bǔ)充。可行性試驗(yàn)中設(shè)定的掃描范圍為5 cm,點(diǎn)云控制點(diǎn)掃描的間距則降至5 mm,掃描時(shí)間的長短根據(jù)掃描參數(shù)確定,然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)分析,得出測量成果并進(jìn)行精度分析,這樣就完成了對(duì)公路工程項(xiàng)目的測量。

      2.2 測量數(shù)據(jù)的初步處理

      (1)對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行好轉(zhuǎn)換,利用系統(tǒng)配置的相應(yīng)軟件對(duì)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,取點(diǎn)云中測量標(biāo)志的位置,一般經(jīng)過標(biāo)志點(diǎn)的掃描點(diǎn)距離較小且密度大,因?yàn)樵跍y試中標(biāo)志點(diǎn)的掃描點(diǎn)的點(diǎn)距為5 mm,其他部分則為5 cm,因此可以很容易的區(qū)分標(biāo)志點(diǎn)與其他位置。通過移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)、放大在點(diǎn)云圖上對(duì)標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行定位,標(biāo)志出點(diǎn)的位置,輸入各個(gè)測點(diǎn)標(biāo)志的坐標(biāo),通過軟件就可以計(jì)算出點(diǎn)云工程坐標(biāo)的匹配精度。在測量中工程點(diǎn)的不同位置經(jīng)過精度轉(zhuǎn)換獲得了不同的精度,但是其精度都達(dá)到了要求。轉(zhuǎn)換精度主要取決于采用全站儀、GPS的測量精度、標(biāo)志點(diǎn)的測量精細(xì)度等。所以測量標(biāo)志點(diǎn)應(yīng)利用較高的精度進(jìn)行聯(lián)測,同時(shí)測量標(biāo)志應(yīng)小且清楚。

      (2)數(shù)據(jù)的篩分,外業(yè)掃描中會(huì)獲得大量的點(diǎn)云,但是這些點(diǎn)云并不是都能對(duì)工程測量有所幫助,如地表的點(diǎn)云等,利用其觀測可以獲得地面的坐標(biāo),但是有些測量過程是不需要此類點(diǎn)云作為參考的,如地表的植物。在處理軟件中可以通過兩種模式對(duì)這些不需要進(jìn)入測量分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,如通過移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)、選擇、刪除等進(jìn)行編輯完成對(duì)某些點(diǎn)云的篩選與去除;或者通過對(duì)不同高度的地表植物進(jìn)行人為的區(qū)塊劃分,以此消除植物對(duì)測量的干擾,從而獲得有效的地表坐標(biāo)。但是此兩種模式在實(shí)際應(yīng)用中的效果并不是十分理想。利用濾波的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選可以更加有效的降低“噪聲”干擾,以此獲得更加有效的數(shù)據(jù)。

      2.3 測量的精度分析

      (1)在分析三維激光掃描儀的測量精度的時(shí)候,首先應(yīng)考慮其平面的精度,測試中有效掃描能精確測量的坐標(biāo)點(diǎn)位較少,所以在掃描中隨機(jī)性的布置了一些平面的測量標(biāo)志點(diǎn),用測量儀考察其精度,所布置的平面點(diǎn)有55個(gè),標(biāo)志點(diǎn)在基礎(chǔ)控點(diǎn)之上,利用2 s級(jí)的全站儀對(duì)水平角度、垂直角度、測量距離等進(jìn)行測量。每個(gè)工作點(diǎn)的掃描范圍除了選擇4個(gè)標(biāo)志測點(diǎn)作為運(yùn)點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析,其余的測點(diǎn)都作為對(duì)標(biāo)志平面測量精度的對(duì)比參照。平面精度的測點(diǎn)設(shè)計(jì)了50個(gè),經(jīng)過分析比對(duì)后,其綜合精度分析的結(jié)果是4個(gè)點(diǎn)位的測量精度都在工程測量的允許范圍內(nèi),可以作為工程參考。

      (2)地形高程與斷面精度分析,在測試中測量的高程點(diǎn)作為對(duì)三維激光掃描儀高程精度的考察依據(jù),利用2s級(jí)全站儀測量了多個(gè)地形散點(diǎn),也利用與散點(diǎn)位置相同的基礎(chǔ)控點(diǎn)完成測量,對(duì)其水平角、垂直角等測量1測回,得到的結(jié)果其誤差滿足實(shí)際工程的需求。另外,利用此類方式對(duì)縱向與橫向斷面的精度進(jìn)行了分析,在測試中掃描點(diǎn)云方的范圍控制在樁高101個(gè),橫斷面測量點(diǎn)102個(gè),因?yàn)榭梢员容^的樁高程數(shù)量不多,所以其精度也在四個(gè)工程測點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行分析比較,其中產(chǎn)生的橫縱斷面的誤差都在可以接受的范圍內(nèi)。根據(jù)工程中樁坐標(biāo)和野外實(shí)際的中樁測量結(jié)果,截取地形變化的高程差異,將從三維激光掃描所形成的數(shù)學(xué)模型上截取的高程差與外業(yè)實(shí)際測量的數(shù)值進(jìn)行比較,其誤差的范圍也在允許的范圍內(nèi)。

      2.4 總體精度分析

      測試中根據(jù)測量的綜合數(shù)據(jù)對(duì)采用三維激光掃描儀所采集到的數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果進(jìn)行分析,總結(jié)影響三維激光掃描儀平面精度的因素是控制點(diǎn)測量的精度與控制點(diǎn)的面積、以及點(diǎn)云掃描的誤差等。測試中的工作點(diǎn)都在一個(gè)基礎(chǔ)控制點(diǎn)上設(shè)立測量點(diǎn)站,采用的是J2級(jí)別的全站儀測量其水平角度與垂直角、距離等個(gè)1測回,基礎(chǔ)控制點(diǎn)的本身存在誤差但對(duì)點(diǎn)云測量不會(huì)產(chǎn)生干擾。測量點(diǎn)之間的相對(duì)平面位置中誤差可以經(jīng)過計(jì)算獲得。經(jīng)過計(jì)算可以得出點(diǎn)云控制點(diǎn)的精度包括了測量精度、測量時(shí)標(biāo)志的對(duì)點(diǎn)精度、點(diǎn)云面積誤差等,經(jīng)過比較分析,三維激光掃描所得到的精度較高。另外從測試的結(jié)果看,利用是三維激光掃描技術(shù)生成的平面精度要好于高程精度、平面和高程精度都能夠達(dá)到精密地圖測量,以及縱斷面和橫斷面測量的要求范圍。

      3 結(jié)束語

      地面三維激光掃描技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行高密度、高精度的測量,并獲得三維空間信息,其掃描速度快、數(shù)據(jù)信息全面、精度高、過程簡單、可以節(jié)約人力與資源,具有強(qiáng)大的后期處理能力,可以在公路工程測繪中取得一定的成功。這一技術(shù)可以在不同位置、不同細(xì)節(jié)要求下完成對(duì)道路工程設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)的采集。雖然因?yàn)槟承┘夹g(shù)難點(diǎn)還沒有完全得到解決,不能將其做測繪技術(shù)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)技術(shù),但是隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,相關(guān)企業(yè)所研發(fā)的三維激光掃描儀所支持的測繪技術(shù),必將成為測繪工作中的重要技術(shù)分支。

      [1]戴升山,李田鳳.地面三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景[J].現(xiàn)代測繪,2009,(4).

      [2]宋健康.基于GPS、三維激光掃描技術(shù)的堤壩掃描測量[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究,2009,(4).

      [3]李兆堃,嚴(yán)勇.三維激光掃描在工程測量中的應(yīng)用研究[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版),2009,(1).

      [4]施貴剛,程效軍,官云蘭,等.地面三維激光掃描點(diǎn)云配準(zhǔn)的最佳距離[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,(2).

      [5]陳晨.三維激光掃描技術(shù)在城市設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中外建筑,2009,(5).

      U416.1

      C

      1008-3383(2012)04-0009-01

      2012-01-04

      劉新強(qiáng)(1982-),男,山東濰坊人,研究方向:工程測量。

      猜你喜歡
      標(biāo)志點(diǎn)掃描儀公路工程
      姐姐是掃描儀
      多尺度信息融合的船舶外板檢測三維標(biāo)志點(diǎn)識(shí)別方法
      路基換填技術(shù)在公路工程中的實(shí)踐
      標(biāo)志點(diǎn)定向系統(tǒng)幾何精度因子的計(jì)算方法
      一種圓形編碼標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)計(jì)及解碼算法研究
      各階段造價(jià)控制在公路工程中的應(yīng)用
      江西建材(2018年2期)2018-04-14 08:00:41
      工程量清單在公路工程招投標(biāo)中的應(yīng)用
      便攜高速文件掃描儀
      基于標(biāo)志點(diǎn)的三維點(diǎn)云自動(dòng)拼接技術(shù)
      公路工程投資快速估算法
      济宁市| 茌平县| 龙泉市| 崇仁县| 天台县| 浪卡子县| 东平县| 宁武县| 玉林市| 扶沟县| 鹿邑县| 云南省| 玉环县| 辰溪县| 郯城县| 宁夏| 越西县| 贵港市| 汕尾市| 玉环县| 马尔康县| 敦化市| 沂南县| 杨浦区| 龙陵县| 环江| 陈巴尔虎旗| 卢氏县| 安福县| 大同县| 巴南区| 孝义市| 麻江县| 辽阳县| 色达县| 宿迁市| 犍为县| 双峰县| 化德县| 荆州市| 平遥县|