一、項目概況

　　項目(mu)地(di)點(dian)：大連(lian)賓館(guan)（全國重(zhong)點(dian)文物保(bao)護單位(wei)，大連(lian)市首批(pi)重(zhong)點(dian)保(bao)護建筑。）

　　項目實(shi)施單位：大(da)連某(mou)公(gong)司

　　技術服(fu)務單位：武(wu)漢海達數云技術有限公司(si)

　　大連某公司于今年上半年向海達數云采購了一臺HS1200高精度三維激光掃描儀用于異形建筑測繪，海達數云為大連某公司提供了為期一周的相關培訓，培訓完成后大連某公司獨立完成了該項目，最終獲得客戶極大認可。

　　項目要求：

　　1.執行(xing)《中(zhong)華人民共和國文物保護法》規定，即文物保護單位的(de)建(jian)(jian)筑(zhu)在(zai)進(jin)行(xing)修繕、保養、遷徙(xi)的(de)時候必(bi)須遵守不改(gai)變文物原(yuan)狀的(de)原(yuan)則；同時遵循文物建(jian)(jian)筑(zhu)維修、四(si)保存的(de)原(yuan)則（即：保存原(yuan)形制、原(yuan)結構、原(yuan)材料、原(yuan)工(gong)藝），真實完整地保存該區(qu)建(jian)(jian)筑(zhu)物的(de)歷史(shi)原(yuan)貌和建(jian)(jian)筑(zhu)特(te)征。

　　2.該項(xiang)目(mu)旨在提供專業級的(de)文物(wu)三維(wei)(wei)掃描項(xiang)目(mu)服務，實景復原文物(wu)的(de)三維(wei)(wei)信(xin)息、色彩信(xin)息、反色率信(xin)息，為保護(hu)、復原、改(gai)擴建提供基礎數據(ju)；提供基于三維(wei)(wei)點云數據(ju)進行精(jing)準文物(wu)線畫(hua)圖(tu)繪制的(de)項(xiang)目(mu)服務、精(jing)準的(de)二維(wei)(wei)平面(mian)立面(mian)剖面(mian)圖(tu)。

　　二、設備一覽表

　　HS系列高(gao)精(jing)度(du)(du)三(san)維(wei)激光掃描(miao)儀(yi)是海達數云完(wan)全自主知識產(chan)權的高(gao)精(jing)度(du)(du)靜態(tai)三(san)維(wei)激光系統(tong)。該設備具有(you)高(gao)精(jing)度(du)(du)、高(gao)頻(pin)率、長距離等(deng)特點(dian)，廣泛應(ying)用于地質災害監測、數字城市建(jian)(jian)模、數字礦山測量、數字文化(hua)遺(yi)產(chan)、建(jian)(jian)筑(zhu)文物保護等(deng)領(ling)域提(ti)供(gong)完(wan)整的信息化(hua)解(jie)決方案(an)與(yu)服(fu)務，為數字三(san)維(wei)世界(jie)建(jian)(jian)設與(yu)應(ying)用提(ti)供(gong)技術支撐(cheng)

　　有效測程(cheng)：1200米/650米/450米

　　激(ji)光發射頻率：最大50萬點/秒(miao)

　　全(quan)景分辨(bian)率：7000萬(wan)像(xiang)素（需選配外置相機）

　　測(ce)距精度：5mm 40m

　　三、技術優勢

　　1.被測(ce)(ce)目標不同：傳統(tong)方式只能測(ce)(ce)量(liang)(liang)反射棱(leng)鏡所在(zai)位(wei)(wei)置的(de)(de)點(dian)位(wei)(wei)坐(zuo)標，被測(ce)(ce)物體(ti)必須(xu)是棱(leng)鏡能夠到達(da)的(de)(de)地方，難以(yi)對危險區域或測(ce)(ce)量(liang)(liang)人員難以(yi)到達(da)的(de)(de)區域進行測(ce)(ce)量(liang)(liang)。而三維(wei)激光掃描不需要接觸(chu)被測(ce)(ce)物體(ti)就(jiu)可以(yi)工(gong)作。

　　2.觀測(ce)環(huan)境不同：傳統方(fang)式因(yin)為(wei)需要瞄準(zhun)棱鏡，必須在白天或者較明亮的(de)地方(fang)進(jin)行(xing)測(ce)量。而三(san)維激光(guang)掃(sao)描測(ce)量可以全天候的(de)進(jin)行(xing)測(ce)量。

　　3.獲(huo)取數(shu)據(ju)的量不同：傳統(tong)方(fang)式(shi)只(zhi)能(neng)夠有限度地(di)獲(huo)取目(mu)標的特(te)征點。而三(san)維(wei)激光(guang)掃描(miao)儀可以獲(huo)取高密度的觀測目(mu)標的海量數(shu)據(ju)，采樣速率(lv)高，對(dui)物體的細部描(miao)述細致。

　　四、技術路線

技術路線圖

　　（一）點云數據采集

　　1.控(kong)制點架(jia)設靶球、靶紙；

　　2.擺設測(ce)站拼接靶(ba)球、靶(ba)紙(zhi)；

　　3.在地面(mian)掃(sao)描儀兩兩測站之間擺設6-10個(ge)拼接靶(ba)球，擺設位置不(bu)能在同一直(zhi)線上，保證相鄰兩站可(ke)以(yi)被掃(sao)描到，同時不(bu)能擺設在斷(duan)面(mian)分析點位。

　　大連賓館外(wai)業圖

　　（二）數據處理與分析

　　1.通過靶(ba)球、靶(ba)紙、特征點(dian)(dian)、面拼接等多種(zhong)拼接方式精準拼接測站(zhan)點(dian)(dian)云(yun)，設置中間(jian)測站(zhan)作(zuo)為參考站(zhan)；

　　2.對拼(pin)接之后的點云進行去噪預處理(li)；

　　黃渤海員工(gong)處(chu)理數據

　　單站點云圖

　　拼接(jie)后整體點云(yun)圖

　　（三）古建筑精細數據制作

　　利用(yong)點云數(shu)據生成建(jian)筑物表面模型，結合海達數(shu)云測圖軟件進行數(shu)據提取。

　　1.數據預處理與(yu)建筑成圖

　　在三維點云(yun)視圖中(zhong)，用鼠標進(jin)行選點量測，并結合(he)數字成圖軟件進(jin)行繪圖。

　　外(wai)立面成果圖

三(san)維(wei)模型粗(cu)模圖

　　2.精細(xi)三維模(mo)型制作

　　結(jie)合三維點云數據和照(zhao)片，利(li)用建(jian)模軟件如cad、geomagic、3DMAX等(deng)對(dui)所需建(jian)筑進行模型制作。

　　三維(wei)模(mo)型精細模(mo)型圖1

　　三維(wei)模(mo)型精細(xi)模(mo)型圖2

　　五、項目小結

　　三維激(ji)光掃描技術在古建筑測繪中,具有高(gao)精(jing)度、高(gao)效率、多方位(wei)、多元化等(deng)優(you)點。在古建筑修繕、保(bao)護、后期運(yun)營中,運(yun)用三維激(ji)光掃描儀繪圖、建模,能大(da)大(da)減少人(ren)力(li)和物(wu)力(li)的損(sun)耗(hao),避免因現(xian)場勘測條件限制(zhi)造(zao)成的疏忽,減少修繕方案重(zhong)復設計的次數(shu)。此外,該項技術的成功(gong)應(ying)用,還為后期建立(li)古建筑管理及(ji)查詢(xun)系統奠定基礎。