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应用案例

RIEGL三维激光扫描仪 VZ-1000应用于1:500 地形线画图
发布日期:2016年06月30日 15:33   发布者:北京富斯德科技   浏览次数:1957

 一、概述

2013年6月8日北京富斯德科技有限公司有幸参与云南地矿测绘院地面三维激光扫描仪评竞演示。并代表了世界领先三维激光扫描仪品牌RIEGL VZ-1000激光扫描仪与来自莱卡的HDS8800扫描仪进行了比拼及评估。

二、目的

通过传统测量与先进三维激光测量技术相结合,设计出一套快速解决大面积土地两权(土地归属权、土地使用权)问题的工作方案。地面三维激光扫描仪实测获取高精度的山地、房屋、农田等三维点云信息,通过配套的后处理软件对点云数据进行处理,生成DEM、DOM、DLG等高精度成果数据 

三、竞赛项目

1.三维激光扫描仪数据采集时间及距离测试

2.线画图成果输出 

四、RIEGL三维激光扫描仪

RIEGL公司位于奥地利,是一家专业从事三维激光生产的厂家,从事三维激光技术研究四十余年,是三维激光扫描技术领域的鼻祖,代表了三维激光扫描系统最先进的技术和最完善的服务体系。也是世界上保有量最多的三维激光设备,VZ-1000 是 RIEGL 划时代的产品,产品业界独一无二的全波形回波技术和实时全波形数字化处理分析技术,让其他厂商望尘莫及。

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在实际运用中的优势

1.  RIEGL扫描仪通过自带软件(内置中文)可以实现自动化拼接处理无需扫描标靶点或架设后视站点。内置±10°的倾斜 补偿器外业操作无需整平,自由设站。有效提高了外业的采集速度。

2.  RIEGL内置激光对中点,内置磁罗盘、内置GPS模块、也可外接测量型GPS提高外业采集的灵活性,可应对多种野外情况。

3.  功率消耗低,随机配备电池可完成全天的外业扫描任务,重量是同行业中最轻的,方便外业人员携带。

4.  人性化操作,野外采集无需外接电脑,机身自带触摸式操作面板,也可使用自带无线连接通过手机、平板电脑如IPAD进行控制。机身自带操作系统内置中文,简明易用。

5.  单位时间内获取点云密度高,时间快。比同类产品节省5倍时间。

6.  角度分辨率高相当于2″全站仪。

7.  经实际测试低温下可正常使用,应对严寒地区。

8.  内置256G固态硬盘存储,也可通过机载USB接口连接硬盘或U盘。

9.  可导出多种通用格式如.txt、.dxf等兼容常用测量软件如AutoCAD等。

10.    多回波技术可实现自动化剔除植被、车辆、篱笆等数据提高处理效率及成图精度。

 五、各项测试结果

1.三维激光扫描仪数据采集时间及距离测试:

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   本次比拼选取了云南昆明郊外的一块依山而建的典型村落为扫描目标

站的高也就看的越远,因此把扫描位置架设于村落对面的山头之上,这样扫描仪的激光发射头可以完全俯视整个村落,从而大大减少了扫描遮挡,解决了少架站的麻烦。

如下图所示,RIEGL VZ-1000激光扫描仪单站精细扫描长1668m,宽1179m的区域,只需要短短的6分钟,并且激光点云在1300m的距离时点云分辨率任为30cm,且激光点云任分布均匀。

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                                图1.1

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                                图1.2

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                                           图 1.3

在相距第一个站点200m的位置上扫描了第二站,同样精细扫描了长1548m,宽752m的区域,也只需要短短的7分钟。

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                                                                图 1.4

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                                   图 1.5

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                                           图 1.6

      如以上所述本次演示总共扫描2共获取10149337个有效点云激光运转扫描时间共计13分钟。对于该村落外业数据采集到此结束从选择架站点到激光点云扫描结束整个过程外业工作时间总共不到半个小时由此可见RIEGL三维激光扫描仪的工作效率之高。

并且RIEGL VZ—1000三维激光扫描仪标称最远扫描距离为1400m,但通过实测我们可以看到激光发射到1548m甚至到1668m超远距离的时候仍然有激光点云反射,由此证明RIEGL三维激光扫描仪的测距是真实可靠的。


2.线画图成果输出:

通过后处理软件把采集回来的两站激光点云数据进行拼接调整,赋色,过滤噪点等操作之后,我们便可以用软件自带创建特征点及创建特征线的功能对我们关注的建筑物,农田,公路等地物进行线画图绘制。

如下图,通过Riscan pro软件实现影像与点云匹配,把照片的RGB值赋给每个点云,我们便可在三维彩色点云的基础上利用软件自带的创建特征点线的功能进行线画图绘制了。并且绘制出来的线或者点均可以导出到CAD及其他作图软件中进行属性标注。

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                                                            图 2.1

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                                         图 2.2

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                                    图 2.3 

除了上述利用Riscan pro后处理软件自主进行线画图绘制外,我们还可以把激光彩色点云导出为PTC的点云格式输入到南方CASS中进行线画图绘制(CASS如果需要写入PTC格式的彩色点云数据必须基于KUBIT插件之下),这样做的好处是在于绘制出的多段线都自带属性。如下图所示:

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