《智能建造施工技术》课件-三维激光扫描技术在工程领域的应用

智能建造施工技术智能建造技术专业资源库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维护、修复、测量变形监测测绘领域工程测量矿山测量工程存档及展示土方和体积测量三维扫描+BIM应用公路改扩建测量钢结构建筑检测，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数据资料。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：效率高、细节丰富、成果形式多样。一次测量，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环境信息，环境信息越充分，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环境进行扫描，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分析、管道分析等。三维激光扫描在工程领域的应用三、老旧建筑的维护、修复、测量对于老旧建筑，采用三维扫描技术可以逆向绘制CAD图纸，辅助进行设计、施工、测量等工作。三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面数据。再根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图纸。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纸四、工程测量由于具有高精度、扫描数据全面的特点，三维激光扫描技术可代替传统的工程测量，并在某些方面解决传统手段解决不了的难题，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，可达毫米级的测量精度，准确反映隧道变化情况收敛变形分析：基于多期数据，可进行隧道收敛变形分析四、工程测量(1)监理测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、重点部位工程质量提供有效依据，为避免日后的纠纷提供了客观依据。四、工程测量(2)竣工测量三维激光扫描在工程领域的应用竣工测量要求对实际施工完成的建筑物进行测量，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测量等方面，可以发挥独特的优势。四、工程测量(3)隧道测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测量，获取隧道表面海量数据点，可生成真实隧道模型，无论是超欠挖分析还是收敛变形分析，结果都更加精准。其数据全面，海量点云，能还原隧道真实形态，细节也清晰可辨，数据可随意查看。其结果精准，可达毫米级的测量精度，准确反映隧道变化情况。四、工程测量(3)隧道测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数据，可进行隧道收敛变形分析。通过点云模型与设计模型进行对比，可自动生成超欠挖报告，得到各段超欠挖体积分析，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，在一定的条件控制下，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维护中。通过三维激光扫描技术对建筑物墙面的数据采集，与之前的数据信息进行对比，可实现墙面地面等平整度检测。在施工中检测建筑体面是否合格达标，在日常维护中检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、土方和体积测量土石方挖填测量是工程建筑中基础并且重要的一步。基坑等土石方填挖测量，影响着工程资金预算与质量安全等问题。传统的测量方式难以满足不规则、异型基坑数据的采集，采用三维激光扫描仪对现场地形地貌进行扫描，获得现场高精度三维地形数据，对相关数据进行处理后可以计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、土方和体积测量（2）扫描后，现场原始地貌被真实、直观、精确记录。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、三维模型等各种数据成果。（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、土方和体积测量三维激光扫描在工程领域的应用（4）现场标高点位数据可现场进行复核。（5）最后测量成果可进行存档，土方体积计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等传统的测量手段进行高精度测绘工作往往费时费力。七、矿山测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，矿山管理对空间三维信息的需求也显得更加迫切，三维可视化的管理模式已经成为数字矿山的主要内容之一，而目前常规的测量方式所获取的数据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解决复杂的矿山地形测量和数字矿山建设提供了新的技术手段。七、矿山测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测量的优势，非常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。在没有目标图纸资料的情况下，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，即使有原始图纸资料，采用三维激光扫描建立的BIM模型更符合实际修建完成的建筑，方便后期的运营管理。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数据。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、减少变更及返工。在真实模型基础上进行幕墙设计可以提高设计精度和施工质量。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，不仅可以发现施工偏差，还可以检测施工质量。三维激光扫描在工程领域的应用（3）三维激光扫描与BIM结合可实现施工检测及验收实际施工模型与设计BIM模型对比，可以检查施工偏差情况。通过对比施工偏差及施工质量分析数据一目了然。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。三维激光扫描在工程领域的应用十、钢结构建筑检测，幕墙的安装大多数的商场、城市地标型建筑物喜爱采用钢结构作为建筑整体结构，外墙采用玻璃作为幕墙材质，而钢结构本体在施工焊接运输过程中易受外力因素影响产生形变，影响施工质量。三维激光扫描在工程领域的应用三维扫描技术应用于钢结构形变检测中，将扫描后得到的点云数据与原始设计图纸进行比对，一键获取变形数据。无接触式自动测量，高效快捷十、钢结构建筑检测，幕墙的安装如图为钢结构三维扫描现场，通过扫描后的点云数据，还可以清楚的了解每块钢结构实际的三维尺寸信息，幕墙的尺寸可完全依照点云数据尺寸，避免了因施工误差而导致幕墙尺寸不符，降低幕墙安装成本。三维激光扫描在工程领域的应用海量三维真彩色点云数据，即便是复杂异形钢构件也可全面测量记录十一、公路改扩建测量在公路改扩建工程中，对已有旧路占地边线、路基、路面、桥涵的测量和现状描述对设计过程中的参考与决策尤为重要。三维激光扫描在工程领域的应用采用车载激光扫描测量系统，每秒百万点的测量速率，40-60公里每小时的行驶速度，可快速获得路面点坐标信息及道路两侧地形情况。数据获取的质量和有效性高于传统的人工采集。十一、公路改扩建测量通过先进算法进行点云解算，点云精度可达5cm，满足公路改扩建测量精度要求。三维激光扫描在工程领域的应用海量点云可提取车道线，生成公路横