1、三維激光掃描技術(shù)三維激光掃描技術(shù)三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，作為20世紀(jì)90年代中期開始出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的又一次技術(shù)革命，通過高速激光掃描測(cè)量的方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各個(gè)點(diǎn)的（x.y.z）坐標(biāo)、反射率、（R.G.B）顏色等信息，由這些大量、密集的點(diǎn)信息可快速復(fù)建出1:1的真彩色三維點(diǎn)云模型，為后續(xù)的內(nèi)業(yè)處理、數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。具有快速性，效益高、不接觸性、穿透性、動(dòng)態(tài)、主動(dòng)性，高密度、高精度，數(shù)字化、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，很好的解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性的頸瓶。它突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量方法，具有高效率、高精度的獨(dú)

2、特優(yōu)勢(shì)。三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字地形模型，主要通過高速激光掃描測(cè)量的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測(cè)對(duì)象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，大量的空間點(diǎn)位信息。是快速建立物體的三維影像模型的一種全新的技術(shù)手段。三維激光掃描技術(shù)使工程大數(shù)據(jù)的應(yīng)用在眾多行業(yè)成為可能。如工業(yè)測(cè)量的逆向工程、對(duì)比檢測(cè)；建筑工程中的竣工驗(yàn)收、改擴(kuò)建設(shè)計(jì)；測(cè)量工程中的位移監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪；考古項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)存檔與修復(fù)工程等等。三維激光掃描原理三維激光掃描儀利用激光測(cè)距的原理，通過高速測(cè)量記錄被測(cè)物體表面大量的密集的點(diǎn)的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速復(fù)建出被測(cè)目標(biāo)的三維模

3、型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此相對(duì)于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量，三維激光掃描技術(shù)也被稱為從單點(diǎn)測(cè)量進(jìn)化到面測(cè)量的革命性技術(shù)突破。三維激光掃描技術(shù)引入建筑工程的意義隨著三維掃描技術(shù)的發(fā)展與成熟，它很快成為空間數(shù)據(jù)獲取的一種重要技術(shù)手段，并在很多行業(yè)引起技術(shù)性變革的熱潮。目前，國內(nèi)建筑行業(yè)處于變革的階段，BIM在我們從事的行業(yè)中引爆，但是都處于一種建模，碰撞分析，檢測(cè)等方面，但都沒有深入銜接現(xiàn)實(shí)，忽略施工工地?cái)?shù)據(jù)流與建筑信息模型間的流通轉(zhuǎn)化，何談運(yùn)維，所以bim模型去哪了？并沒有貫穿到bim的全生命周期中去。三維激光掃描技術(shù)在BIM中的應(yīng)用是最基礎(chǔ)的

4、一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過處理對(duì)BIM設(shè)計(jì)模型校核，消除設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場的誤差，提供可用可交付的bim模型，這在機(jī)電安裝預(yù)制化過程中起到關(guān)鍵作用。在管線綜合中，除了軟件里的軟碰撞檢查，機(jī)電模型與現(xiàn)場點(diǎn)云模型的硬碰撞也至關(guān)重要。三維激光掃描儀在工程建設(shè)中最本質(zhì)的應(yīng)用就是現(xiàn)場數(shù)據(jù)的獲取，區(qū)別于傳統(tǒng)的點(diǎn)測(cè)量，它是建筑工程的大數(shù)據(jù)，任何測(cè)量、實(shí)測(cè)實(shí)量、施工節(jié)點(diǎn)對(duì)比、模型校正、竣工交付，數(shù)據(jù)留存、質(zhì)量檢查等都是依托于這一大數(shù)據(jù)，也就衍生出很多的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)在BIM施工流程中應(yīng)用示意圖表通常的掃描應(yīng)用方案總體可以分為三個(gè)階段,現(xiàn)場實(shí)測(cè)掃描、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理、高級(jí)三維檢測(cè)。處理后CAD、r

5、evit等軟件輔助建模。下圖，是分階段的工作流程圖:的數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入到現(xiàn)場實(shí)測(cè)掃描wsa點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理高級(jí)三維檢測(cè)依據(jù)點(diǎn)云建模FAROXI30掃描儀是一個(gè)面向廣泛掃描應(yīng)用的革命性多功能三維白描解決案。其應(yīng)用范圍：BIM.建鼠結(jié)構(gòu)變形、工業(yè)設(shè)施、文化遺產(chǎn)、事故調(diào)查、法醫(yī)鑒定等專業(yè)口TrimbleRealWorks是專為掃描專業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的、功能強(qiáng)大的辦公軟件.可從各種三維激光掃描儀導(dǎo)入豐富的數(shù)據(jù)并將黑專懊為引人注目的三維成果，TrimbleRealWorks為數(shù)據(jù)可視化、通用CAD雌平臺(tái)叱了一藹雖那標(biāo)近具.可以曲亍點(diǎn)云與點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)比、點(diǎn)云與HIM模型對(duì)比,并生成可交付成果輔助設(shè)計(jì)及施工,避免后處

6、理等等.TrtmbleRealWorks提供了非常豐富的點(diǎn)云導(dǎo)入導(dǎo)出接口，與AutoCAD、Revit.SketchU房主流CAD頻件無鏈銜接.點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以完美導(dǎo)入到R”it中.輔助一.(1)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：三維激光掃描技術(shù)在工程建設(shè)規(guī)劃初期可以完美的提供工程建設(shè)現(xiàn)場1:1的真彩色三維點(diǎn)云模型，包括地形地貌，交通線路，周邊建筑(及其細(xì)節(jié)信息，如步行廣場的平臺(tái)、走廊、樓梯的位置、坡道；入口和出口點(diǎn)；緊急通道和通風(fēng)設(shè)施；樓層之間的連接等，相比較無人機(jī)航拍更具細(xì)節(jié)信息)，獲取更加全面的基礎(chǔ)信息。為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確依據(jù)。另外，設(shè)計(jì)的建筑模型可以匹配到掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中，來進(jìn)一步檢查設(shè)計(jì)與現(xiàn)場周邊環(huán)境的沖突

7、。而Trimble掃描的點(diǎn)云模型被作為多維架構(gòu)的開端，進(jìn)行AEC規(guī)劃、設(shè)施資產(chǎn)清單整理，三維框架的應(yīng)急計(jì)劃和房地產(chǎn)計(jì)劃等。Trimble的三維掃描技術(shù)無論在建筑施工進(jìn)程前期、中期、后期的各個(gè)階段都可隨時(shí)對(duì)工程進(jìn)行掃描，得到實(shí)測(cè)實(shí)量的高精度點(diǎn)云模型。依據(jù)這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)：可以輔助設(shè)計(jì)人員對(duì)模型、圖紙做合理的調(diào)整與變更；可以幫助管理人員對(duì)工程質(zhì)量及狀態(tài)進(jìn)行檢查；對(duì)工程施工做完整的3D記錄、存檔，為后期運(yùn)維提供真實(shí)的數(shù)據(jù)依據(jù)。(2)舊改項(xiàng)目中的應(yīng)用：隨著城市的發(fā)展，幾乎都會(huì)面臨舊改的問題，由于設(shè)計(jì)及施工的時(shí)間跨度大、舊改時(shí)期很難找到完全和現(xiàn)場情況比配的結(jié)構(gòu)圖紙資料，這為接下來的房建設(shè)計(jì)施工等工作帶來不利

8、因素。如果以傳統(tǒng)的測(cè)繪手段重新測(cè)量獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)將是一個(gè)幾乎不能完成的任務(wù)，在這種情況下使用三維激光掃描技術(shù)獲取現(xiàn)場實(shí)際三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)方提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)進(jìn)而很好地解決這個(gè)問題。數(shù)據(jù)采集、幾何測(cè)量施工質(zhì)量檢測(cè)、結(jié)構(gòu)檢查工程記錄、隱蔽驗(yàn)收空間位置沖突檢測(cè)土方測(cè)定、容積檢測(cè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理，智能量測(cè)點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)就可以輕松量濡出平距、斜距、垂初、在空、直徑、角度、方位角、坡度、傾角和坐標(biāo)等一序列數(shù)據(jù)，管理、處理和分析海量敷雷集,通過部分加就技術(shù)有效地管理海量數(shù)據(jù)集方便地從掃描數(shù)據(jù)中提取目標(biāo)I通過生成漫游視頻和谷歌地球KML模型來展示成果4提供點(diǎn)云全自動(dòng)配準(zhǔn)功能1快速檢查目標(biāo)用量4生成點(diǎn)云圮準(zhǔn)報(bào)告，將

9、天寶GN0、光學(xué)儀卷和3D掃描儀的數(shù)據(jù)有效地結(jié)合在一起，輕松將所劃內(nèi)容事出到各個(gè)CAD設(shè)計(jì)平臺(tái)4發(fā)布獨(dú)立的項(xiàng)目數(shù)據(jù)包用于脫機(jī)檢視、瀏覽、1Ht和標(biāo)記注葬高級(jí)3D僉測(cè)天寶RedWodts的高級(jí)檢測(cè)功能是監(jiān)測(cè)應(yīng)用的理想工具.如土木工程（道路F隧道和橋梁）以及獷山的監(jiān)測(cè).其成果可為用戶提供更加豐目、詳細(xì)和有用的悟息I*檢洌蝮工數(shù)據(jù)，格其與實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行比較.，產(chǎn)生并可視化檢查結(jié)果,探菊任何變化,4莪勢(shì)差異和碎的二維和3口可視化成果，使變形分析更加容曷.A在CXD設(shè)計(jì)文件d%!dwg中，入斷面圖和幾何設(shè)計(jì)圖元，以d、f.小或（1匕擅格式導(dǎo)出圖形文件.上利用R'lHurk"的打印界面直接

10、打印結(jié)果，實(shí)現(xiàn)宿感共享.蒂次點(diǎn)云剖面對(duì)比色調(diào)回在顧視圉中的點(diǎn)云剖切位就依據(jù)點(diǎn)云建模經(jīng)過Timiblt?KuHWurku處理后的點(diǎn)E，可以導(dǎo)入Skctchlp、AmoCAD.Revik3D、MAX等繪圖弒件進(jìn)行HIM建模或繪制平面征麻陽.在工廠復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用針對(duì)復(fù)雜的工廠環(huán)境、變電站、特大鋼結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的大型裝蓄，丁山世也口口激光白描位提供了全新的測(cè)量方法.可以快速完成基完整特征面的測(cè)量.從而呆集和記錄下完備的相關(guān)簾息,針對(duì)工廠和管道的應(yīng)用,三維打描處理軟件RalWmM提供專業(yè)的模膚完成模型建立.虛擬測(cè)量，分折計(jì)算等功能.通過3D激光打描儀的基礎(chǔ)捫描，可以技集機(jī)構(gòu)或作業(yè)現(xiàn)場的完整三維信息，這些重

11、要的基理信息為改建.設(shè)計(jì)、檢測(cè)提供其玄、高精度的數(shù)據(jù)源.基此宜實(shí)場景的設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)方案制訂更全面、準(zhǔn)確，井可以將設(shè)計(jì)模型與三維場景進(jìn)行靖令，以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行虛設(shè)校勵(lì).干涉椅fb避免返工，提高效率編短工期，井H約成本.應(yīng)用案例廣州地鐵七號(hào)線廣州南站站通風(fēng)機(jī)房三維激光掃描項(xiàng)目中鐵一局項(xiàng)目在機(jī)電安裝進(jìn)場時(shí)，廣州南站站由于土建施工時(shí)間久，且經(jīng)歷多次施工單位施工造成遺留問題土建和設(shè)計(jì)圖紙偏差較大，無法按圖施工，業(yè)主方工期催促時(shí)問緊，現(xiàn)場結(jié)構(gòu)復(fù)雜，室內(nèi)空間雜物較多影響常規(guī)測(cè)量速度與質(zhì)量。后采用天寶三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行解決。現(xiàn)場外業(yè)數(shù)據(jù)采集兩小時(shí)，完成現(xiàn)場測(cè)量工作。后內(nèi)業(yè)處理，迅速提交現(xiàn)場點(diǎn)云模型，設(shè)計(jì)圖紙修改所

12、需相關(guān)現(xiàn)場尺寸，均在點(diǎn)云模型中獲取，模型硬碰撞等均在辦公室處理完成Realworks中點(diǎn)云模型點(diǎn)云模型與設(shè)計(jì)模型匹配Realworks中點(diǎn)云模型與設(shè)計(jì)模型在橫梁部位存在碰撞Navisworks中機(jī)電模型與點(diǎn)云模型碰撞檢測(cè)華潤深圳灣國際商業(yè)中心春筍項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)掃描測(cè)量中建三局作為總包單位，在針對(duì)于做鋼結(jié)構(gòu)的分包單位就鋼結(jié)構(gòu)偏離設(shè)計(jì)的問題上，存在糾紛。通過采用三維激光掃描技術(shù)，出具量化的，先進(jìn)性的數(shù)據(jù)依據(jù)來卡下面的鋼結(jié)構(gòu)分包單位。現(xiàn)場掃描鋼結(jié)構(gòu)的角度，長度，空間幾何形態(tài)測(cè)量結(jié)合大寶bim放樣機(jī)器人形成全套bim施工流程，在機(jī)電安裝中配套應(yīng)用，如下圖：。4.5測(cè)量機(jī)器451型量機(jī)墨人呈IM妙作應(yīng)用導(dǎo)性

13、曲面金位.人的自動(dòng)痛點(diǎn)切吃,MiftSQ6給大樓E條曲面.»WJSB»?，Qi，一慘術(shù).博化能匚仆？,提但2效率相籟丁防,節(jié)勺人丁成430%.可視化放株規(guī)施因士建信向融工演差法應(yīng)的機(jī)省安圣施工培改,0少返工.工行冏肛（tg45測(cè)機(jī)器人與川光掃描14.5.4.:一弗：-.'；-'4-1非工點(diǎn)掃錯(cuò).與Rtn*歸件換型遇仃孫比奇男.校春虛艇陵型.鼻華潤深圳灣國際商業(yè)中心項(xiàng)目BIM綜合應(yīng)用.pdf福州某國道隧道掃描demo總包方因需要對(duì)不同隧道挖掘方式的土方量進(jìn)行精確測(cè)算，進(jìn)而對(duì)成本管控，選取最有的工作方式，及對(duì)不同施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維激光掃描測(cè)量，做好數(shù)據(jù)留存，便于后期點(diǎn)云數(shù)據(jù)疊加分析。Tri3MI*MM4n»0V«HTkM»rM_JHL戚Itl1m布TW.40里。T|»|sif»如點(diǎn)云數(shù)據(jù)展示在對(duì)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出所需要的橫斷面輪廓線，及土方388483884*88二m三B工I一Es:3i*x更j二1工二工工工T*»vwan5三二三三二iiM震2|黑常2-eM.:m2141s917.1«-2An詠