「解決方案」三維雷射掃描多數據混合作業,助力「地籍調查」

2020-12-05 電玩顧小魚

隨著三維雷射掃描技術的快速發展，三維雷射掃描儀也漸漸地被大多數傳統測繪行業的公司所認同，其中一部份測繪公司已經開始使用三維雷射掃描的方式去獲取外業數據和數據生產，傳統測繪行業的三維雷射掃描解決方案也被一步步的逐漸完善。

多種作業模式各有千秋，卻也難免不足

目前在地籍測量中比較常見的幾種外業數據獲取手段有以下幾種：

1> 無人機搭配機載雷達或者傾斜相機

優點：外業採集效率高，速度快

缺點：數據精度差，底部數據變形嚴重

2> 全站儀搭配人力、雷射測距儀等工具

優點：外業採集的數據精度高

缺點：作業效率低，耗時長

3> 三維雷射掃描儀掃描採集數據

優點：外業數據質量好，精度高

缺點：房屋頂部數據難以採集

對於目前主流的這三種作業模式，在「地籍測量」的外業數據採集任務中可以說是各有千秋，但也是有自己的不足之處。

不難發現對於以上常見的三種作業方式，無人機航測和三維雷射掃描的效率都比較高，並且兩種數據的優缺點可以相互補償，那麼如果採用這兩種作業模式獲取的數據進行混合作業，是否可以達到保證精度的前提下實現高效作業呢？

「地籍測量」中的多數據混合作業模式

1> 三維雷射掃描點雲數據採集

徠卡RTC360三維雷射掃描儀相較於BLK360在掃描精度和掃描速度上是有著顯著提升的，RTC360最快單站掃描時間僅需26秒，在設備特性上與BLK360相比也是著明顯的優勢。

RTC360體型小巧（單機僅重5.35Kg）操作簡單，且無需對中整平、放穩即掃，在便捷性上RTC360與BLK360都秉承了便捷高效的設計理念；並且RTC360還搭配了徠卡自主研發的VIS視覺追蹤技術，在外業掃描過程中通過VIS視覺追蹤技術實時自動計算站間距，可實現點雲數據的自動拼接。

徠卡RTC360外業掃描

外業掃描數據採集依託黑白標靶來實現絕對坐標的配準和點雲坐標系統修正，徠卡Register 360智能點雲後處理軟體對各類標靶有著優秀的擬合算法，可將標靶中心精準呈現。

外業點雲數據中的黑白標靶

依託於三維雷射掃描的優秀性能，在城市周邊「地籍確權」的外業掃描作業過程中相較於傳統作業方式效率提升明顯（RTC360在7小時作業中掃描280站，採集面積達0.21平方公裡），且在精度控制上秉承了徠卡一如既往高精度特性，使得獲取的數據精準可靠。

RTC360密集區外業點雲數據

RTC360外業數據絕對精度

2> 無人機航攝採集傾斜數據

無人機航空攝影測量技術已經在基礎測繪等多個行業領域中得到了廣泛的應用。

無人機外業航測作業

利用無人機航測獲取數據快的特點可以快速的完成外業的航測傾斜原始數據採集的任務，但航測數據普遍因像控點等多種原因導致數據精度比較差，細部變形嚴重。

無人機航測內業數據生成

使用航測數據處理軟體對航測外業原始數據進行處理，最終可以獲取航測傾斜模型數據。

無人機航測傾斜模型數據

點雲加傾斜多數據混合內業採集

1> 純點雲數據下的內業採集

利用CloudWorX插件在AutoCAD下調用Cyclone引擎將完整的點雲數據加載到AutoCAD下；CloudWorX插件擁有眾多便捷工具，如自定義坐標系統、點雲裁剪、自動擬合線段等。

CAD下加載點雲數據

利用CloudWorX插件的裁剪工具可對點雲數據進行切片處理，切片後用戶在AutoCAD下，可以使用CAD的所有命令以及工具進行地籍平面圖的繪製作業，以此達到不改變用戶使用習慣的情況下依舊可以流暢作業，減少內業學習成本。

CAD下對點雲進行切片

3> 點雲加傾斜多數據混合內業採集

無人機通過航測獲取的傾斜數據在數據的質量和精度上都是難以滿足「地籍測繪」這一類要求比較高的測繪任務的；在精度上航測數據在像控點足夠密集的情況下可以基本滿足，但細部數據的質量上確實難以滿足。

航測傾斜模型細部變形

但是反觀建築底部點雲數據的效果，能夠完整的體現細部情況，且在數據精度和質量上都能夠滿足需求。

相同位置點雲數據

通過點雲數據進行「地籍測繪」作業時在效率和精度上相較於傳統作業模式都有著不錯的效果，但不足之處在於建築物頂部的數據難以全面獲取。

而相對的，傾斜模型數據在建築物頂部的信息卻很全面，那麼如果將兩種數據融合進行內業數據採集繪圖作業，不僅在精度上得到了有效的保障，而且可以全面的獲取完整的圖形採集數據。

點雲數據與傾斜模型融合

在整個過程中，點雲數據用於建築底部數據採集，軟體在可以將點雲數據進行切片，方便採集繪圖。

用傾斜模型數據使用軟體的三維測圖功能進行三維測圖，可以方便快捷的採集到建築物頂部圖形數據。

傾斜模型三維測圖

使用點雲數據和傾斜模型數據進行內業的多數據融合採集，可以用兩種數據的優點相互補充，以達到高效準確的完成內頁採集任務。

多數據融合內業採集

多數據融合作業方案總結

在「地籍測量」等一類的測繪任務作業中，目前的內外業作業模式比較多種多樣，但任何一種作業模式都有自己的優缺點，使用多數據融合作業的好處就在於可以利用多種數據的優點去互相補充，以完善整個作業過程中的效率問題和精度問題；多數據融合作業在未來也將慢慢的成為基礎測繪行業中的常規作業模式，為基礎測繪行業的發展添磚加瓦。

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