三維激光掃描技術(shù)在房產(chǎn)測繪上的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)在房產(chǎn)測繪上的應(yīng)用

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的重要階段，各類異形建筑層出不窮，傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下的房產(chǎn)測量需求了，三維激光掃描技術(shù)逐漸成為了房產(chǎn)測繪的主要方法。本文主要研究的是三維激光掃描技術(shù)在房產(chǎn)測繪中的應(yīng)用研究。關(guān)鍵詞：三維激光掃描技術(shù)；房產(chǎn)測繪；應(yīng)用范圍隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，房產(chǎn)測繪技術(shù)也在不斷向著自動化、智能化的方向發(fā)展，其中被稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”的三維激光掃描技術(shù)已經(jīng)在房產(chǎn)測量中得到了廣泛的應(yīng)用。1測量原理三維激光掃描技術(shù)不需要通過接觸物體表面就可以完成高精度、高準(zhǔn)度的測量任務(wù)，并建立出被測量建筑物的立體模型和相關(guān)數(shù)據(jù)，這主要是通過激光測距原理來實(shí)現(xiàn)的。三維激光掃描技術(shù)主要有基于脈沖式、基于相位差、基于三角測距原理三種方式，通過激光測距，在建筑物表面會形成大量的密集的三維坐標(biāo)、反射率以及紋理信息等，對建筑物的點(diǎn)、線、面、體進(jìn)行全方位的覆蓋，形成不同的圖件數(shù)據(jù)，通過軟件組合，成為所需要的建筑物實(shí)景圖像。在進(jìn)行三維激光掃描的過程中，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要保證掃描測量的質(zhì)量，這對測繪人員的專業(yè)性提出了很好的要求，不僅要提高掃描效率，更要對數(shù)據(jù)掃描的精確度精益求精。采樣間隔是對數(shù)據(jù)掃描精確度影響較大的一個(gè)因素，采樣間隔不合理，長短控制不均勻或者間隔太疏都會對數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生注解的影響。2三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)勢2.1測量手段方便、快捷傳統(tǒng)的二維竣工測量方式不僅不能夠滿足目前城市中標(biāo)志鮮明的異形建筑的測量要求，更不具備對建筑物色彩、外觀、藝術(shù)感等方面的測繪和表現(xiàn)，根本無法滿足目前的城市規(guī)劃管理測量要求。并且傳統(tǒng)的測量方式需要采用全站儀對建筑物各關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行測量定位，再根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪制草圖，不僅效率低下，準(zhǔn)確度不高，還需要投入大量的設(shè)備和人力，出圖時(shí)間長，成本高，無法做到高效快捷的測量。三維激光掃描技術(shù)則可以通過掃描儀在較短的時(shí)間內(nèi)對建筑物進(jìn)行全面的掃描測量，在快速準(zhǔn)確的獲得各項(xiàng)具體數(shù)據(jù)的同時(shí)還解決了傳統(tǒng)測量方法面對異形建筑，尤其是高層異形建筑時(shí)無法精確測量，甚至根本無法測量的問題。對建筑物的截面、表面、斷面和體積等能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的局部測量，為測繪人員提供更加詳細(xì)的測量數(shù)據(jù)，并且還能夠解決傳統(tǒng)測量方式無法反映建筑物色彩、外形等感官要素的問題，提高測繪質(zhì)量。2.2無需手繪，直接繪圖傳統(tǒng)的二維竣工測量圖方式需要在測量數(shù)據(jù)后進(jìn)行手工的圖像繪制，在這一過程中很容易出現(xiàn)誤差導(dǎo)致測繪圖不準(zhǔn)確。三維激光掃描技術(shù)則不需要手繪圖像，在掃描的過程中能夠快速精確的獲取全部數(shù)據(jù)并運(yùn)用相關(guān)軟件進(jìn)行圖紙繪制，不僅大大節(jié)約了圖紙測繪的時(shí)間，還有效提高了圖紙測繪的質(zhì)量和效率，對房產(chǎn)測繪的發(fā)展有著十分重要的影響。2.3改善無透視投影時(shí)的變形現(xiàn)象三維掃描技術(shù)主要是通過投影透射的反射波來對建筑物進(jìn)行拍攝的，通過掃描直接獲取建筑物立面的距離和角度，有效的避免了傳統(tǒng)測量技術(shù)中存在的變形問題。2.4不受自然天氣的影響傳統(tǒng)的測量方式以人工為主，在極端惡劣的環(huán)境和天氣下展開測量工作是一件十分困難的事情。三維掃描技術(shù)則可以很好的規(guī)避這一點(diǎn)，不受自然天氣的影響，在惡劣的環(huán)境中正常進(jìn)行建筑物的立面測量和相關(guān)驗(yàn)收工作，房產(chǎn)測繪工作的效率和質(zhì)量都有了很大的提高。3測量數(shù)據(jù)處理3.1掃描測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理點(diǎn)云的修補(bǔ)、去燥和配準(zhǔn)是點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理中主要的工作步驟。點(diǎn)云去燥和修補(bǔ)工作主要是為了修補(bǔ)因建筑物自身遮擋以及周邊環(huán)境、灌木遮擋帶來的噪音和孔洞，降低環(huán)境、建筑物以及玻璃對點(diǎn)云原始數(shù)據(jù)的影響，加強(qiáng)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的質(zhì)量。點(diǎn)云配準(zhǔn)工作是為了解決因數(shù)據(jù)采集方式不同導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)問題，主要有后視定向配準(zhǔn)和站站配準(zhǔn)兩種。后視定向配準(zhǔn)是使用靶標(biāo)在軟件中進(jìn)行模塊配準(zhǔn)的，是確定點(diǎn)云數(shù)據(jù)全局坐標(biāo)的基礎(chǔ)。而站站配準(zhǔn)則是先進(jìn)行粗配，利用屋角等同名點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)，再通過人工交互移動測站，讓沒有配準(zhǔn)的測站移到已經(jīng)配準(zhǔn)的測站位置，方便進(jìn)行自動配準(zhǔn)。3.2建筑物面積測算目前比較常用的面積測算方法是切片法，利用建筑物的特征線對切片厚度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，然后對配準(zhǔn)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的各層X-Y水平面進(jìn)行切面處理，通過這樣的方式計(jì)算出來的建筑面積不僅誤差較小，并且能夠直接進(jìn)行CAD圖像的繪制，大大提高了建筑物面積測算的準(zhǔn)確度和效率。3.3立面圖繪制立面圖繪制是建筑物測量中必不可少的一項(xiàng)重要工作，和傳統(tǒng)的建筑物竣工立面圖相比，通過三維激光掃描技術(shù)來完成相關(guān)工作具有清晰度高、準(zhǔn)確度高、現(xiàn)場還原度高的特點(diǎn)，為繪制實(shí)景還原的建筑物圖像有著十分重要的意義。4三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用4.1在城市地下空間測量中的應(yīng)用隨著城市人口的不斷增加，城市可利用的空間和土地資源越來越少，車輛停放成為了一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題。因此，在房產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，大部分地下空間都會被當(dāng)做停車場來使用。但是地下空間光照條件比較差，還要面臨潮濕、蟲害等各方面問題，在地下空間進(jìn)行各類網(wǎng)線的布設(shè)是一項(xiàng)十分困難的工作，對地下空間的測量工作就顯得尤為重要。運(yùn)用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行地下空間測量，不僅需要更多的人工燈光輔助，還需要經(jīng)過導(dǎo)線、水準(zhǔn)、多次進(jìn)場測圖等多項(xiàng)過程，得出的二維數(shù)據(jù)還不一定是正確的，再加上復(fù)雜多變的環(huán)境影響，給地下空間的測量工作帶來了很大的隱患。運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行測量則可以很好的解決這一系列問題。首先，三維激光掃描技術(shù)對光照沒有過高的條件，不需要加設(shè)人工燈光輔助就能夠得到比較精準(zhǔn)的測量結(jié)果，大大節(jié)約了進(jìn)行地下測量的成本；其次，三維激光掃描技術(shù)掃描獲得的三維坐標(biāo)總數(shù)不少于三組，對相鄰測站之間的比例關(guān)系也有著十分嚴(yán)格的要求，很大程度上避免了發(fā)生測量誤差的可能性；最后，三維激光掃描技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)模型和成圖軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為測繪圖紙，不僅節(jié)約了人工手繪的成本和時(shí)間，更提高了其精確度，有利于地下空間測繪工作的順利進(jìn)行。4.2在房產(chǎn)建設(shè)中土方測量的應(yīng)用工程初期的土方測量工作對工程施工有著十分重要的影響。在傳統(tǒng)的測量方法下，土方測量主要依靠全站儀或RTK進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過將空間分成大小相同的方格網(wǎng)格或者斷面斷層進(jìn)行測量計(jì)算的方法來計(jì)算出土方量。但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中，受到現(xiàn)場環(huán)境、人手情況等多方面的影響，數(shù)據(jù)精確度很難得到有效的保障，對土方計(jì)算的最終結(jié)果會產(chǎn)生一定的影響，甚至影響到房產(chǎn)的后期施工。利用三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行土方計(jì)算則能很好的避免這一問題。三維激光掃描技術(shù)通過激光對土方進(jìn)行大面積的掃描，不僅能夠快速獲取大量的土方表面三維數(shù)據(jù)，還能夠精確測量出土方表面的起伏狀態(tài)，在提高測量精細(xì)度的同時(shí)也有效的提高了土方測量的效率，縮短了土方測量的工期，對后期的房產(chǎn)建設(shè)工作有著十分重要的意義。5結(jié)束語綜上所述所，將三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用在房產(chǎn)測量中，不僅能夠有效的保證房產(chǎn)測量的準(zhǔn)確性和精細(xì)度，還能夠提高作業(yè)效率，降低作業(yè)成本，對房產(chǎn)測繪行業(yè)的發(fā)