三维激光扫描在工程领域的应用（可编辑版）

三维激光扫描在工程领域的应用三维激光扫描技术应用三维激光扫描在工程领域的应用知识点三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术概述及工作原理三维激光扫描技术应用三维激光扫描体系的类别三维激光扫描技术应用一、三维激光扫描技术概述及工作原理三维技术在建筑行业的应用越来越广泛，从建筑3D模型、3D激光扫描、无人机3D实景、3D打印以及基于3D技术的展示、解析应用等广受关注。三维激光扫描技术应用一、三维激光扫描技术概述及工作原理一方面上述技术的应用价值已经贯穿于建筑行业的规划设计、施工、监理、运维等各个环节；另一方面建筑行业的从业者也在积极的学习、掌握3D信息化技术。三维激光扫描技术应用一、三维激光扫描技术概述及工作原理三维激光扫描技术又称为实景复制技术，是利用激光测距原理，通过高速激光扫描计量方法，大面积、高分辨率地获取被测对象表面的高精度三维坐标资料以及大量空间点位信息，可以快速建立高精度(精度可达毫米级)、高分辨率的物体真实三维模型以及数字地形模型。三维激光扫描技术应用一、三维激光扫描技术概述及工作原理三维激光扫描技术被主张是继全球卫星定位导航与定位技术（GPS）之后，测绘技术的又一次重大进步。相较于传统二维平面图样的抽象表示，三维激光扫描技术，可以直观反映真实世界的本来面目。三维激光扫描技术应用二、三维激光扫描体系的类别三维激光扫描体系根据其搭载的不同的平台分为：（1）固定式激光扫描体系：也称地面三维激光扫描仪，利用时在地面不同方位设置测站进行扫描。（2）车载激光扫描体系：以汽车作为平台，在连续移动过程中连续快速扫描。（3）机载激光扫描体系：以无人机或有人机作为平台，在空中对地面进行连续快速扫描。三维激光扫描技术应用二、三维激光扫描体系的类别（4）手持型激光扫描体系：属于便携式激光扫描仪，利用简单、快捷、轻便。（5）背包式激光扫描体系：采用人工背包式背负作业，能适应复杂路线及工况。（6）推车式三维激光扫描体系。三维激光扫描技术应用三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术的应用领域极其广泛，主要有测绘、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑物监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶制造、数字城市、军事解析、电力、铁路、农业、环保、文物古迹维护等行业。三维激光扫描技术应用三维激光扫描的计量方式可以发挥其独特的优势，能在较短的时间内获取所测古建筑的三维资料，从而为后期修缮维护、模型存档等工作提供准确的资料支撑。根据扫描获取的点云资料，生成古建正射影像。1、古建文物维护领域：三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用正射影像可绘制古建平面、立面及剖面图等传统施工图样。三维点云模型可辅助建模，细节更加丰富，模型更加真实准确，方便后续对古建的修复、保养及展示。三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用2、工程领域（1）地形计量（2）规划、设计（3）老旧建筑的保养、修复、计量（4）工程计量（5）变形监测（6）土方和体积计量三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用2、工程领域（7）矿山计量（8）工程存档及展示（9）钢结构监测（10）公路改扩建计量（11）三维扫描+BIM应用：三维扫描协助BIM进行逆向建模、辅助装饰装修等二次设计、施工监测及验收三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用3D数字高程三维地表模型建筑物变形监测三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用3、数字化园区：随着信息化整体加快以及物联网概念的提出，对园区智能化管控提出了更高要求。作为数字化的前提，精准的三维模型资料尤为重要，而点云处理对于精准空间资料的获取有着天然的优势。三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用4、电力管控领域：对已建成的电力网络，需要有效地对其进行巡线管控，以确保电力的安全输送。多平台激光雷达体系具有快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像的优势，可以获得输电线路相关距离计量的资料，适用于对新建线路的走向选择设计、对已建线路的风险点巡线评估、线路资产管控以及各种专业解析。三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用另外，通过采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像资料，处理成DOM、DEM，结合分类后的点云，可以实现电力线路三维建模，恢复线路走廊地形地貌、地表附着物(树木、建筑等)、线路杆塔三维位置和模型等，辅以线路设施装置指标录入，可实现线路资产管控。三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用5、道路建模：城市道路作为联结城市不同功用区的空间纽带以及城市空间信息流的主要载体，其三维模型是数字城市不可或缺的重要组成部分。道路三维模型一般是由路面模型及其附属构造物组成，而三维激光扫描技术能快速获取详细道路面高精度点云资料，并以此为依据构建出更精细的道路模型。三、三维激光扫描技术应用三维激光扫描技术应用

6.影视制作领域：在影视拍摄中，一些特殊的场景和道具无法进行实拍，或者在一些大型动画的制作中，采用三维激光扫描技术对场景或道具进行扫描、建模，然后利用运算机进行后期制作，在大大降低人力投入的同时，效果也更显逼真。三、三维激光扫描技术应用知识点三维激光扫描在工程领域的应用三维激光扫描在工程领域的应用老旧建筑的保养、修复、计量变形监测测绘领域工程计量矿山计量工程存档及展示土方和体积计量三维扫描+BIM应用公路改扩建计量钢结构建筑监测，幕墙的安装项目规划设计阶段三维激光扫描在工程领域的应用一、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，自动提取等高线，同时可获取三维及二维资料资料。3D数字高程三维地表模型三维激光扫描在工程领域的应用一、测绘领域与传统测绘手段相比，三维激光扫描具有：效能高、细节丰富、成果形式多样。一次计量，地物、地形同时获得。二、项目规划设计阶段首要工作是获得项目及周边的工况信息，工况信息越充分，规划设计工作越得心应手。采用三维激光扫描技术对项目目标工况进行扫描，取得的高精度三维模型，不仅直观、真实，而且包含有项目目标的全部空间信息，对规划设计工作可以起到事半功倍的效果。另外，在取得的三维空间信息的基础上，可以进一步进行日照解析、管道解析等。三维激光扫描在工程领域的应用三、老旧建筑的保养、修复、计量对于老旧建筑，采用三维扫描技术可以逆向绘制CAD图样，辅助进行设计、施工、计量等工作。三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面资料。再根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图样。三维激光扫描在工程领域的应用根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图样四、工程计量由于具有高精度、扫描资料全面的特点，三维激光扫描技术可代替传统的工程计量，并在某些方面处理传统手段处理不了的难题，发挥独特的作用。三维激光扫描在工程领域的应用结果精准，可达毫米级的计量精度，准确反映隧道变化情况收敛变形解析：基于多期资料，可进行隧道收敛变形解析四、工程计量(1)监理计量三维激光扫描在工程领域的应用三维激光扫描是真实场景的复制，资料具有客观可靠性，为监理隐蔽工程、重点部位工程品质提供有效依据，为避免日后的纠纷提供了客观依据。四、工程计量(2)竣工计量三维激光扫描在工程领域的应用竣工计量要求对实际施工达成的建筑物进行计量，基于对实景扫描及高精度的特点，三维激光扫描技术在对异形建筑计量等方面，可以发挥独特的优势。四、工程计量(3)隧道计量三维激光扫描在工程领域的应用通过三维激光扫描仪进行计量，获取隧道表面海量资料点，可生成真实隧道模型，无论是超欠挖解析还是收敛变形解析，结果都更加精准。其资料全面，海量点云，能还原隧道真实形态，细节也清晰可辨，资料可随意查看。其结果精准，可达毫米级的计量精度，准确反映隧道变化情况。四、工程计量(3)隧道计量三维激光扫描在工程领域的应用利用三维激光扫描多期资料，可进行隧道收敛变形解析。通过点云模型与设计模型进行对比，可自动生成超欠挖报表，得到各段超欠挖体积解析，同时也可在任意断面处查看形态对比。五、变形监测由于三维激光扫描技术具有高精度的特点，在一定的条件管控下，精度可达到1毫米以内，三维激光扫描技术可以用来对变形进行监测。三维激光扫描在工程领域的应用主要应用在建筑物变形监测、基坑变形监测、桥梁变形监测、隧道变形监测以及地表形变监测等方面。桥梁变形监测基坑变形监测五、变形监测建筑物变形监测，应用于建筑施工中与日常保养中。通过三维激光扫描技术对建筑物墙面的资料采集，与之前的资料信息进行对比，可实现墙面地面等平整度监测。在施工中监测建筑体面是否合格达标，在日常保养中监测建筑是否产生变形等。三维激光扫描在工程领域的应用六、土方和体积计量土石方挖填计量是工程建筑中基础并且关键的一步。基坑等土石方填挖计量，作用着工程资金预算与品质安全等问题。传统的计量方式难以满足不规则、异型基坑资料的采集，采用三维激光扫描仪对现现场形地貌进行扫描，获得现场高精度三维地形资料，对相关资料进行处理后可以运算出土方工程量或其它相关体积。三维激光扫描在工程领域的应用六、土方和体积计量（2）扫描后，现场原始地貌被真实、直观、精确记载。三维激光扫描在工程领域的应用（3）再根据需要可以处理出地形图、等高线、三维模型等各种资料成果。（1）根据项目情况，采用地面三维激光扫描仪在不同站点进行扫描。六、土方和体积计量三维激光扫描在工程领域的应用（4）现场标高点位资料可现场进行复核。（5）最后计量成果可进行存档，土方体积运算采用方格网等方式进行复核，方便后续审计、结算。由于矿山地形复杂，采用全站仪和GPS等传统的计量手段进行高精度测绘工作往往费时费力。七、矿山计量三维激光扫描在工程领域的应用特别随着数字矿山概念的提出，矿山管控对空间三维信息的需求也显得更加迫切，三维可视化的管控模式已经成为数字矿山的主要内容之一，而目前常规的计量方式所获取的资料很难满足三维数字矿山的需要。近年来快速发展的三维激光扫描技术为处理复杂的矿山地形计量和数字矿山建设提供了新的技术手段。七、矿山计量三维激光扫描在工程领域的应用三维激光扫描技术具有高分辨率、高采样率以及非接触计量的优势，极其适合用于获取矿山的复杂表面和高危区域的空间三维信息。八、三维扫描+BIM应用三维激光扫描与BIM均以三维模型为中心，两者存在天然的相关性。三维激光扫描是BIM应用中最基础的一个重要环节，对现场三维实际进行采集后与BIM进行结合，才能发挥BIM技术的应用价值。三维激光扫描在工程领域的应用三维激光扫描取得真实、精确点云模型采用相关软件辅助建立BIM模型八、三维扫描+BIM应用三维激光扫描在工程领域的应用（1）三维激光扫描可协助BIM进行逆向建模通过三维激光扫描取得真实、精确点云模型。再采用相关软件辅助建立BIM模型。在没有目标图样资料的情况下，采用三维激光扫描建立BIM模型是最高效的手段。建筑建成后，即使有原始图样资料，采用三维激光扫描建立的BIM模型更符合实际修建达成的建筑，方便后期的运营管控。八、三维扫描+BIM应用通过扫描取得的点云模型能够提供直观及全面的原始室内原始设计资料。三维激光扫描在工程领域的应用（2）三维激光扫描可辅助装饰装修等二次设计在真实模型基础上进行的装修设计更加完善、降低变更及返工。在真实模型基础上进行幕墙设计可以加强设计精度和施工品质。八、三维扫描+BIM应用BIM模型可以指导施工，三维扫描模型可以描述真实情况，将两者进行对比，不仅可以识别施工偏差，还可以监测施工品质。三维激光扫描在工程领域的应用（3）三维激光扫描与BIM结合可实现施工监测及验收实际施工模型与设计BIM模型对比，可以评估施工偏差情况。通过对比施工偏差及施工品质解析资料一目了然。九、工程存档及展示在工程建设当中，有很多工程存档及项目展示的需要，采用三维激光扫描技术可以全面对工程进行存档，全方位对工程进行展示，满足工程后期结算、索赔，以及对样板工程进行展示的需要。三维激光