江門市重點保護古建筑三維激光掃描項目用戶需求

11/11江門市重點保護古建筑三維激光掃描項目用戶需求一、項目背景我市第二次全國地名普查工作已于2018年6月順利完成所有普查工作，并于2018年7月啟動普查成果轉(zhuǎn)化工作，自成果轉(zhuǎn)化工作開展以來，啟動了編纂地名圖集、地名錄、地名詞典、地名志、地名故事等書籍，取得了豐碩的成果。為進一步深化地名普查的成果轉(zhuǎn)化工作，弘揚和保護地名文化，我市擬定一批國家級、省級重點保護性歷史建筑，對這批建筑進行三維激光掃描建模，一方面可以固化受保護建筑的形狀、尺寸、材質(zhì)等數(shù)據(jù)，為古建筑保護及修復(fù)提供數(shù)據(jù)支持，另一方面通過可視化、立體、全方位的三維模型展示，展示我市的建筑風(fēng)格及地名文化的魅力，激發(fā)廣大人民群眾的愛國情懷和民族自豪感。二、古建筑名單以下為本項目的重點古建筑名單，其中國家級古建筑2處，省級古建筑25處。表2.1重點古建筑名單古建筑名稱保護級別所處區(qū)域備注梁啟超故居國家級新會區(qū)陳白沙祠省級蓬江區(qū)江門海關(guān)舊址省級蓬江區(qū)新寧鐵路北街站舊址省級蓬江區(qū)良溪羅氏大宗祠省級蓬江區(qū)江門中山紀念堂省級蓬江區(qū)陳少白故居省級江海區(qū)龍興寺石塔省級新會區(qū)鎮(zhèn)山寶塔省級新會區(qū)新會學(xué)宮省級新會區(qū)崖門炮臺省級新會區(qū)周源李公祠省級新會區(qū)司諫進士坊省級蓬江區(qū)張將軍家廟省級蓬江區(qū)陳垣故居省級蓬江區(qū)紫花崗摩崖石刻省級臺山市陳宜禧故居省級臺山市臺山縣政府大樓省級臺山市臺山縣立中學(xué)省級臺山市浮月洋樓省級臺山市翁家樓省級臺山市廟邊學(xué)校舊址省級臺山市司徒美堂故居省級開平市風(fēng)采堂省級開平市三、項目建設(shè)任務(wù)1、使用先進的三維激光掃描設(shè)備對江門市轄區(qū)范圍內(nèi)的國家級和省級重點保護建筑進行三維掃描。2、對掃描數(shù)據(jù)進行分析處理，提取出各建筑物的外輪廓激光點云。3、利用所獲得的激光點云數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型。四、項目相關(guān)標準及依據(jù)本項目按下列相關(guān)標準及要求執(zhí)行。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。1、《地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程》（CH/Z3017-2015）；2、《地面三維激光掃描工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（2018征求意見稿）（CH/T3017-2015）；3、《城市三維建模技術(shù)規(guī)范》（CJJ/T157-2010）；4、《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》（CH/T1004-2005）；5、《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》（CH/T1001-2005）；6、《測繪成果檢查與驗收》（GB/T24356-2009）；7、《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》（GB/T18316-2008）；8、《測繪作業(yè)人員安全規(guī)范》（CH1016-2008）。五、項目提交成果提交項目資料，項目成果需提交如下資料：表5.1成果提交清單序號成果名稱成果數(shù)量1江門市重點保護古建筑三維掃描實施方案12三維激光彩色點云273三維模型27六、作業(yè)要求（本次工作包括但不限于以下內(nèi)容）6.1地面三維激光掃描1、收集資料搜集項目作業(yè)建筑的相關(guān)資料，如建筑時間、材質(zhì)、建筑特征、周邊地形地貌、風(fēng)土人情、已有地形圖、數(shù)字正射影像圖DOM、數(shù)字高程模型DEM等資料。2、現(xiàn)場踏勘通過現(xiàn)場踏勘、現(xiàn)場征詢意見等方式達到以下目的：（1）熟悉交通路線和應(yīng)急情況下的安全撤離路線；（2）了解周圍民情民風(fēng)及附近居民的生活規(guī)律，避免叨擾居民的正常工作和生活，維護社會穩(wěn)定；（3）根據(jù)項目要求，結(jié)合建筑特征，選定合理的掃描站點和標靶位置。3、編寫技術(shù)設(shè)計書根據(jù)所收集的資料和現(xiàn)場踏勘結(jié)果，制定詳實的技術(shù)設(shè)計書，規(guī)范作業(yè)流程，提高作業(yè)精度，保障生產(chǎn)安全。4、現(xiàn)場三維激光點云數(shù)據(jù)采集點云數(shù)據(jù)采集前應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求，檢查儀器的性能和精度，儀器性能和精度符合要求方可前往現(xiàn)場進行。（1）到達作業(yè)現(xiàn)場后，應(yīng)先將儀器放置在現(xiàn)場觀測環(huán)境中30分鐘以上，方可進行數(shù)據(jù)采集。（2）數(shù)據(jù)采集時應(yīng)根據(jù)掃描站點位置與建筑物之間的距離合理設(shè)置掃描點間距或掃描分辨率，保證相鄰站點之間的數(shù)據(jù)重疊度，設(shè)有標靶的掃描站點應(yīng)該進行標靶的識別與精確掃描，若掃描過程中出現(xiàn)斷電、死機、儀器位置變動等異常情況，應(yīng)初始化掃描儀，重新掃描。（3）掃描作業(yè)后，應(yīng)將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，檢查點云數(shù)據(jù)覆蓋范圍完整性、標靶數(shù)據(jù)完整性和可用性，對數(shù)據(jù)缺失、重疊度不足等異常數(shù)據(jù)，應(yīng)及時安排補掃。5、紋理圖像采集紋理圖像應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范的以下要求進行采集，保證采集質(zhì)量：（1）紋理分辨率宜符合表6.1.1的規(guī)定表6.1.1紋理分辨率等級等級一等二等三等四等像元大小/mm≤3≤10≤25≤50（2）圖像的拍攝角度應(yīng)保持正對目標面；無法正面拍攝全景時，應(yīng)分幅正面拍攝；（3）宜選擇光線較為柔和、均勻的天氣進行拍攝，避免逆光拍攝，能見度過低或光線過暗時不宜拍攝；（4）相鄰兩幅圖像重疊度不宜低于30%：（5）采集圖像時宜繪制圖像采集點分布示意圖；（6）紋理顏色有特殊要求時，使用色卡配合拍攝。6.2激光點云數(shù)據(jù)處理點云數(shù)據(jù)處理流程包括點云數(shù)據(jù)配準、降噪抽稀、坐標轉(zhuǎn)換、圖像數(shù)據(jù)處理、彩色點云制作。1、點云數(shù)據(jù)配準根據(jù)不同的作業(yè)方法，可選擇控制點、標靶點、特征地物點進行點云數(shù)據(jù)配準，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a）當使用標靶點、特征地物點進行點云數(shù)據(jù)配準時，應(yīng)采用不少于3個同名點建立轉(zhuǎn)換矩陣進行點云配準，配準后同名點的內(nèi)符合精度應(yīng)不低于表6.2.1中特征點間距中誤差的1/2；b）當使用控制點進行點云數(shù)據(jù)配準時，一等配準要求見表6.2.1，二等及以下應(yīng)利用控制點直接獲取點云的坐標進行配準；c）采用特征點配準時，特征點不應(yīng)共線或共面，配準點和獨立檢核點的個數(shù)應(yīng)符合表6.2.2的規(guī)定；d）采用迭代最近點匹配法配準時，獨立檢核點個數(shù)應(yīng)符合表6.2.2的規(guī)定，點云精度為一等時，不得采用迭代最近點匹配法；e）連續(xù)傳遞配準的次數(shù)應(yīng)符合表6.2.2的規(guī)定；f）配準后相鄰點云重疊度不宜低于20%。表6.2.1點云精度與技術(shù)指標等級特征點間距中誤差/mm點位相對于鄰近控制點中誤差/mm最大點間距/mm配準要求一等≤5-≤3應(yīng)采用標靶進行配準，連續(xù)傳遞配準次數(shù)應(yīng)不超過4次二等≤15≤30≤10控制點之間連續(xù)傳遞配準次數(shù)應(yīng)不超過5次三等≤50≤100≤25控制點之間連續(xù)傳遞配準次數(shù)應(yīng)不超過5次四等≤200≤250--一等不宜通過控制點進行配準表6.2.2每站配準點和獨立檢核點個數(shù)及多站連續(xù)配準次數(shù)規(guī)定點云精度等級每站配準點/檢核點個數(shù)多站連續(xù)配準次數(shù)標靶配準點個數(shù)特征點配準點個數(shù)獨立檢核點個數(shù)一等≥5嚴禁采用≥1≤3且閉合二等≥4≤5且閉合三等≥3≥7≥3≤10四等2、降噪抽稀降噪與抽稀應(yīng)符合下列規(guī)定：a）點云數(shù)據(jù)中存在脫離掃描目標物的異常點、孤立點時，應(yīng)采用濾波或人機交互的方式進行降噪處理b）點云數(shù)據(jù)抽稀應(yīng)不影響目標物特征識別與提取，且抽稀后最大點間距滿足表6.2.1要求。3、坐標系轉(zhuǎn)換坐標系轉(zhuǎn)換應(yīng)符合下列規(guī)定：a）應(yīng)采用不少于3個分布均勻的同名點，通過七參數(shù)模型進行坐標系轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時宜固定比例因子，轉(zhuǎn)換殘差應(yīng)小于表6.2.1中點位相對于臨近控制點中誤差的1/2；b）小范圍或單一掃描目標物可采用一個已知點和一個已知方位進行坐標系轉(zhuǎn)換。4、圖像數(shù)據(jù)處理圖像數(shù)據(jù)處理應(yīng)包括圖像色彩調(diào)整、變形糾正、圖像配準、格式轉(zhuǎn)換，并應(yīng)符合以下規(guī)定：a）圖像出現(xiàn)曝光過度、曝光不足、陰影、相鄰圖像間的色彩差異等現(xiàn)象時，應(yīng)進行色彩調(diào)整以保持圖像反差適中、色彩一致；b）使用色卡時，應(yīng)參照色卡進行色彩調(diào)整；c）因視角或鏡頭畸變引起變形而影響使用時，應(yīng)對圖像的變形部分做糾正處理；d）圖像配準時，應(yīng)保證圖像細節(jié)表現(xiàn)清晰，無配準鑲嵌縫隙；e）宜將處理后的圖像轉(zhuǎn)為通用的文件格式；f）處理后的圖像應(yīng)與實地情況相符，真實反映實際材質(zhì)的圖案、質(zhì)感、顏色及透明度。5、彩色點云制作選擇點云對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)相機與掃描儀的姿態(tài)參數(shù)制作彩色點云，制作完成的彩色點云在圖像重疊區(qū)域應(yīng)無明顯色彩差異。6.3三維模型制作1、制作流程三維模型制作流程包括點云切割、模型制作、紋理映射。2、制作要求三維模型分為規(guī)則模型和不規(guī)則模型，其制作應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）點云可根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)模、軟硬件性能、精度要求等因素進行分割。（2）規(guī)則模型制作應(yīng)符合下列規(guī)定：1）可利用點云數(shù)據(jù)或已測平面圖、立體圖、剖面圖進行交互式建模；2）對于球面、弧面、平面等規(guī)則幾何體，應(yīng)根據(jù)點云數(shù)據(jù)擬合模型；3）模型制作應(yīng)符合CJJ/T157的要求。（3）不規(guī)則模型制作應(yīng)符合下列規(guī)定：1）通過點云構(gòu)建三角網(wǎng)模型，并應(yīng)采用孔填充、邊修補、簡化、細化、光滑處理等方法優(yōu)化三角網(wǎng)模型；2）表面為光滑曲面的，可采用曲面片劃分、輪廓線探測編輯、曲面擬合等方法生成曲面模型。（4）紋理映射可采用在模型和圖像上選定同名點對的方式進行，并應(yīng)符合下列規(guī)定1）應(yīng)選擇位置明顯、特征突出、分布均勻的同名點；2）同名點應(yīng)不少于4對；3）各同名點不應(yīng)在同一條直線上或不應(yīng)在同一近似平面內(nèi)；4）紋理映射后，圖像與模型應(yīng)無明顯偏差。七、工期要求2019年12月31日前完成并通過驗收。八、保密要求為避免泄密事件發(fā)生，中標單位對涉密數(shù)據(jù)需嚴格注意安全問題，不得隨意傳輸保密數(shù)據(jù)，對涉密計算機（含筆記本電腦）的使用，原則上一人一機，并采取有效的身份證措施，避免他人盜用。同時要注意資料的保密，專人保管。地理位置數(shù)據(jù)不能以任何方式進行網(wǎng)絡(luò)傳輸，并需由專人進行數(shù)據(jù)管理，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。在其他作業(yè)過程中，不得將任何矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)進行傳