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【關(guān)鍵詞】三維激光掃描儀原理；反射標(biāo)靶；點(diǎn)云；地形測(cè)量

1、三維激光掃描儀應(yīng)用現(xiàn)狀

地面三維激光掃描技術(shù)是以三維激光掃描儀的誕生為代表，是繼GPS （Global Position System）技術(shù)以來(lái)測(cè)繪領(lǐng)域的又一次技術(shù)革命，該技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù)，又稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，是繼GPS空間定位技術(shù)后的又一項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)革新。三維激光掃描測(cè)量技術(shù)克服了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的局限性，采用非接觸主動(dòng)測(cè)量方式直接獲取高精度三維數(shù)據(jù)，能夠全天候的對(duì)任意物體進(jìn)行掃描，快速將現(xiàn)實(shí)世界的信息轉(zhuǎn)換成可以處理的數(shù)據(jù)。該技術(shù)具有掃描速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、精度高、主動(dòng)性強(qiáng)、全數(shù)字特征等特點(diǎn)，作業(yè)時(shí)間短，使用成本低，且使用方便，其輸出格式可直接與CAD、三維動(dòng)畫等工具軟件接口。目前在工程、環(huán)境檢測(cè)和城市建設(shè)方面如斷面三維測(cè)繪、繪制大比例尺地形圖、災(zāi)害評(píng)估、3D城市模型的建立、復(fù)雜建筑物施工、大型建筑的變形監(jiān)測(cè)等均有成功的應(yīng)用實(shí)例。隨著三維激光掃描測(cè)量技術(shù)、三維建模的研究以及計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，如制造業(yè)、文物保護(hù)、逆向工程、電腦游戲業(yè)、電影特技等，逐步從科學(xué)研究發(fā)展到進(jìn)入了人們?nèi)粘Ｉ畹念I(lǐng)域[1]。

2、三維激光掃描儀工作原理

三維激光掃描儀由一臺(tái)高速精確的激光測(cè)距儀，配上一組可以引導(dǎo)激光并以均勻角速度掃描的反射棱鏡為主要構(gòu)造組成。其工作方式為激光測(cè)距儀主動(dòng)發(fā)射激光，同時(shí)接受由自然物表面反射的信號(hào)從而可以進(jìn)行測(cè)距，針對(duì)每一個(gè)掃描點(diǎn)可測(cè)得測(cè)站至掃描點(diǎn)的斜距，再配合掃描的水平和垂直方向角，得到每一掃描點(diǎn)與測(cè)站的空間相對(duì)坐標(biāo)，如果測(cè)站的空間坐標(biāo)是已知的，那么則可以求得每一個(gè)掃描點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

按照掃描平臺(tái)的不同三維激光掃描儀可以分為：地面型激光掃描系統(tǒng)、機(jī)載（或星載）激光掃描系統(tǒng)、便攜式激光掃描系統(tǒng)。本文工程中使用的為地面型三維激光掃描儀，其工作原理為：三維激光掃描儀發(fā)射器發(fā)出一個(gè)激光脈沖信號(hào)，經(jīng)物體表面漫反射后，沿幾乎相同的路徑反向傳回到接收器，可以計(jì)算日標(biāo)點(diǎn)P與掃描儀距離S，控制編碼器同步測(cè)量每個(gè)激光脈沖橫向掃描角度觀測(cè)值α和縱向掃描角度觀測(cè)值β。三維激光掃描測(cè)量一般為儀器自定義坐標(biāo)系。X軸在橫向掃描面內(nèi)，Y軸在橫向掃描面內(nèi)與X軸垂直，Z軸與橫向掃描面垂直。獲得P的坐標(biāo)。

整個(gè)系統(tǒng)由地面三維激光掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)后處理軟件、電源以及附屬設(shè)備構(gòu)成，采用非接觸式高速激光測(cè)量方式，獲取地形或者復(fù)雜物體的幾何圖形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)。最終由后處理軟件對(duì)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換成絕對(duì)坐標(biāo)系中的空間位置坐標(biāo)或模型，以多種不同的格式輸出，滿足空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源和不同應(yīng)用的需要[2]。

3、工程應(yīng)用實(shí)例

該工程為千島湖引水工程，引水管布設(shè)長(zhǎng)約100公里，沿途多處布設(shè)埋管、鋼襯段及支洞口，測(cè)區(qū)多為山區(qū)丘陵地貌，植被較為茂密，通視情況較差，采用傳統(tǒng)全站儀地形測(cè)量方案，廢時(shí)、廢力且效率低下，影響工作效率?，F(xiàn)以一處支洞為例，采用地面型三維激光掃描儀進(jìn)行測(cè)量并與傳統(tǒng)測(cè)量方式進(jìn)行比較。

本測(cè)區(qū)采用儀器為徠卡Scanstation C10 新一代一體化掃描儀，具有以下功能：[3]

（1）輕松實(shí)現(xiàn)全視場(chǎng)掃描。視場(chǎng)角高達(dá)360°X 270°，可輕松獲取頂部，水平方向及垂直方向的數(shù)據(jù)，旋轉(zhuǎn)鏡頭（智能X-MirrorTM設(shè)計(jì)），可覆蓋幾乎整個(gè)垂直方向的視場(chǎng)角。

（2）使用了和徠卡全站儀一樣的高精度雙軸（傾斜）補(bǔ)償器，能完成導(dǎo)線測(cè)量、后方交會(huì)測(cè)量和放樣。

（3）實(shí)用有效的測(cè)距范圍，掃描距離大于300米。

（4）具有全站儀的測(cè)量精度，能使點(diǎn)位、距離和角度測(cè)量精度達(dá)到專業(yè)級(jí)測(cè)量精度。

（5）超高速激光掃描，掃描速度高達(dá)50000點(diǎn)/秒。

（6）Cyclone常規(guī)地形測(cè)量功能，基于掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用徠卡 CYCLONE II TOPO地形測(cè)量軟件模塊可以輕松完成二維地形圖的測(cè)繪和輸出，節(jié)省了外業(yè)數(shù)據(jù)采集的大量時(shí)間，提高了地形測(cè)繪工程的作業(yè)效率。

3.1控制網(wǎng)布設(shè)

測(cè)區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)由4點(diǎn)E級(jí)GPS點(diǎn)構(gòu)成，采用南方9600北極星GPS接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，并布設(shè)四等水準(zhǔn)測(cè)量，使整個(gè)測(cè)區(qū)建立在一個(gè)基準(zhǔn)控制框架內(nèi)，便于徠卡Scanstation C10掃描儀的起閉。測(cè)區(qū)內(nèi)利用GPS RTK進(jìn)行控制點(diǎn)加密，其作用為三維激光掃描儀過(guò)程中布設(shè)定向、檢查標(biāo)靶點(diǎn)和特征控制點(diǎn)。

3.2野外作業(yè)過(guò)程

3.2.1野外設(shè)站

將三維激光掃描儀架設(shè)在加密點(diǎn)T1，反射標(biāo)靶架設(shè)在T2進(jìn)行定向（可自由架站，無(wú)需人員干涉）。由于三維激光掃描儀的測(cè)程是有限的，不同測(cè)站的測(cè)量數(shù)據(jù)如何拼接到一起，就需要標(biāo)靶來(lái)完成，因此根據(jù)掃描儀測(cè)程，需要在各相鄰測(cè)站重合的位置布設(shè)3個(gè)以上形成不規(guī)則圖形的標(biāo)靶，以供點(diǎn)云拼接需要。

3.2.2測(cè)區(qū)掃描

根據(jù)測(cè)區(qū)劃分區(qū)域，設(shè)置采樣間隔和掃描分辨率。采樣間隔和掃描分辨率設(shè)置過(guò)大或過(guò)小均會(huì)對(duì)后期的數(shù)據(jù)處理精度及采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)的傳輸、保存以及后期的數(shù)據(jù)處理帶來(lái)很大的麻煩。因根據(jù)地形測(cè)量精度的要求合理設(shè)置，以達(dá)到最佳的效果。同時(shí)每站重疊區(qū)域不小于5米，360°水平范圍和270°垂直范圍內(nèi)自動(dòng)掃描，進(jìn)行點(diǎn)云之間的拼接，實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)與地理配準(zhǔn)。

3.2.3內(nèi)業(yè)處理

經(jīng)外業(yè)掃描到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)量非常大，其中包含河流、山體、房屋和溝渠之類等有用的數(shù)據(jù)，也包含車輛、行人、樹葉等等無(wú)用的數(shù)據(jù)，利用Cyclone、leica地形后處理軟件提取點(diǎn)云質(zhì)量好，精度高，數(shù)據(jù)全面的部分點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，并采用數(shù)據(jù)濾波和數(shù)據(jù)抽隙的方法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成后將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成txt格式導(dǎo)入Maptek I-Site Studio進(jìn)行最后地表DEM的建立和等高線及高程點(diǎn)的提取。如果現(xiàn)場(chǎng)地物較為分散且種類繁多，還可以利益徠卡cloudworx將點(diǎn)云導(dǎo)入CAD或者CASS中對(duì)地形圖進(jìn)行進(jìn)一步的描繪從而得到我們所需的地形圖。（如圖1）

3.2.4優(yōu)勢(shì)比較

整個(gè)支洞需要測(cè)量作業(yè)的范圍近0.2平方公里，落差近100米。傳統(tǒng)全站儀作業(yè)方法外業(yè)用時(shí)需5天，采用三維激光掃描儀作業(yè)用時(shí)2天大量節(jié)省了外業(yè)工作時(shí)間，大大減輕了外業(yè)人員工作強(qiáng)度，另外高分辨率數(shù)碼相機(jī)真實(shí)反映了地物特征，提高了內(nèi)業(yè)處理的速度，提升了內(nèi)業(yè)成果精度，增加了成果展示的形式。

4、結(jié)束語(yǔ)

三維激光掃描儀測(cè)量技術(shù)給傳統(tǒng)測(cè)繪帶來(lái)了一股清風(fēng)，是數(shù)據(jù)測(cè)圖又一次創(chuàng)新進(jìn)步，相比傳統(tǒng)的地形測(cè)量具有效率高、表現(xiàn)力強(qiáng)、測(cè)量細(xì)節(jié)豐富，地形、地貌一次測(cè)量完成、并同時(shí)獲得影像模型，自動(dòng)得到DEM數(shù)據(jù)，且成果形式多樣，可以滿足不同人員對(duì)數(shù)據(jù)的需求，同時(shí)還具有智能化，兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。但通過(guò)本次工程的實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)地面三維激光掃描技術(shù)的普及也存在以下不足：在大比例尺地形圖數(shù)據(jù)采集過(guò)程當(dāng)中受現(xiàn)場(chǎng)條件限制較多，如山區(qū)植被較多時(shí)，精度較低；數(shù)據(jù)后處理較復(fù)雜，外業(yè)完成后需要較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)處理，耽誤后續(xù)工程的人員投入；儀器設(shè)備價(jià)格昂貴[4]。

相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在企業(yè)生產(chǎn)成本最低化，效益最大化的時(shí)代背景下，這項(xiàng)繼GPS之后的高端測(cè)繪技術(shù)在地形測(cè)繪、道路橋梁測(cè)繪等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]徐曉熊.劉松林.李白.三維激光掃描測(cè)量技術(shù)及其在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)測(cè)繪，2009.（2）

[2]宋宏.地面三維激光掃描測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用分析[J].測(cè)繪技術(shù)裝備，2008.10（2）

[3]徠卡測(cè)量系統(tǒng)股份有限公司 Leica Scanstation C10使用手冊(cè)，2011

[4]許映林.三維激光掃描技術(shù)在溫泉水電站大比例尺地形圖測(cè)量中的應(yīng)用[J].水利水電測(cè)繪，2007，3

篇2

關(guān)鍵詞 ：三維激光掃描儀；誤差測(cè)定；影響因素；

中圖分類號(hào)： R814 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

三維激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù)。又稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，主要面向高精度逆向工程的三維建模與重構(gòu)。它可以高效地采集大量的三維點(diǎn)。少則幾萬(wàn)個(gè)，多則幾百萬(wàn)個(gè)。它可以深入到復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行掃描，將各種大型的、復(fù)雜的、不規(guī)則的實(shí)景三維數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，從而快速重構(gòu)出目標(biāo)的三維點(diǎn)云模型。此外，它所采集的三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)還可進(jìn)行各種后處理工作，如測(cè)繪、計(jì)量、分析、仿真、模擬、展示、監(jiān)測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)等。這對(duì)于有限元分析、工程力學(xué)分析、流體動(dòng)力分析等是非常重要的。這種逆向工程的數(shù)據(jù)獲取方式目前在我國(guó)還是個(gè)薄弱的領(lǐng)域。

一、三維激光掃描儀的概念

三維激光掃描技術(shù)是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。三維激光掃描儀通過(guò)高速激光發(fā)射器運(yùn)用激光測(cè)距原理，瞬時(shí)測(cè)得空間三維坐標(biāo)值的測(cè)量?jī)x器。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)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。

二、地面型三維激光掃描系統(tǒng)工作原理

三維激光掃描儀運(yùn)用了激光的方向性、單色性、高亮性、相干性等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量速度快，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精確度高等目的。對(duì)地面三維激光掃描儀來(lái)說(shuō)，采用的是儀器坐標(biāo)系統(tǒng)，即所采集到的物體表面點(diǎn)的空間信息是以其自身的坐標(biāo)系統(tǒng)為準(zhǔn)的。系統(tǒng)以激光束發(fā)射處為坐標(biāo)原點(diǎn)；Z軸位于儀器的豎向掃描面內(nèi)，向上為正；X軸位于儀器的橫向掃描面內(nèi)；Y軸位于儀器的橫向掃描面內(nèi)且與X軸垂直，如圖1-1，由此可得點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算公式：

圖1采用脈沖測(cè)距法的三維激光點(diǎn)坐標(biāo) 圖2 目標(biāo)物體傾斜引起測(cè)距偏差

二、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的誤差來(lái)源及分析

從誤差理論來(lái)分析，徑向掃描系統(tǒng)測(cè)量誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差引起三維激光掃描點(diǎn)的坐標(biāo)偏差?？赏ㄟ^(guò)公式改正或修正系統(tǒng)予以消除或減小。測(cè)量系統(tǒng)的偶然性誤差是一些隨機(jī)性誤差的綜合體現(xiàn)。

三維激光腳點(diǎn)測(cè)量誤差的影響因素較多。大致可分為三類：儀器誤差、與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差、外界環(huán)境條件。儀器誤差是儀器本身性能缺陷造成的測(cè)量誤差，包括激光測(cè)距的誤差、掃描角度測(cè)量的誤差；與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差主要包括目標(biāo)物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響；外界環(huán)境條件主要包括溫度、氣壓等因素。

2.1激光測(cè)距的影響

激光測(cè)距信號(hào)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)帶來(lái)一定的誤差，特別是光學(xué)電子電路中光脈沖回波信號(hào)處理時(shí)引起的誤差，主要包括掃描儀計(jì)時(shí)的系統(tǒng)誤差和測(cè)距技術(shù)中不確定間隔的缺陷引起的誤差。脈沖計(jì)的系統(tǒng)誤差造成循環(huán)、混淆現(xiàn)象與測(cè)距的凸角誤差相類似，測(cè)距技術(shù)中不確定間隔更可能造成數(shù)據(jù)突變，目前，可運(yùn)用一些較好的技術(shù)（如頻率倍乘、微調(diào)作用）處理這些突變的誤差。激光測(cè)距誤差綜合體現(xiàn)為測(cè)距的固定誤差和比例誤差，可以通過(guò)儀器檢定確定測(cè)距誤差的大小。

2.2掃描角的影響

掃描角的影響包括水平掃描角度和豎直掃描角度測(cè)量的影響。掃描角度引起的誤差是掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的微笑震動(dòng)、掃描電機(jī)的非均勻轉(zhuǎn)動(dòng)控制誤差等因素的綜合影響。目前掃描角測(cè)量可達(dá)到很高的精度，如徠卡的HDS2500三維激光掃描儀的掃描角精度達(dá)到±0.5″。

2.3目標(biāo)物體反射面傾斜的影響

激光掃描測(cè)距系統(tǒng)中激光測(cè)距單元由激光發(fā)射頭和激光接收器兩部分組成。用于加工發(fā)射和接受窗口的孔徑直徑有一定的大小。由于激光發(fā)射哈接受共用一條光路，且激光光束具有一定的發(fā)散角，掃描到目標(biāo)物體表面形成激光角點(diǎn)光斑。激光角點(diǎn)光斑的大小d、激光發(fā)散孔徑D和激光光束發(fā)散角y存在如下關(guān)系：

（2）

式中，S為激光發(fā)散點(diǎn)到物體表面上激光角點(diǎn)中心之間的距離。

當(dāng)掃描目標(biāo)物體傾斜時(shí)，則出現(xiàn)掃描目標(biāo)物體表面法線與激光光束方向不重合。當(dāng)表面切平面法線與激光光束方向的夾角為α，根據(jù)圖2，存在如下幾何關(guān)系：

（3）

則引起激光角點(diǎn)的位置的最大偏差ds

（4）

由于y/2很小，則siny/2=y/2，所以

（5）

2.4目標(biāo)物體反射表面粗糙程度的影響

三維激光掃描點(diǎn)云的精度與物體表面的粗糙程度有密切關(guān)系。由于三維激光回波信號(hào)有多值性特點(diǎn)，有些三維激光掃描系統(tǒng)只能處理首次反射回來(lái)的回波信號(hào)，有些三維激光掃描系統(tǒng)只能處理最后反射回來(lái)的回波信號(hào)，也有一些三維激光掃描系統(tǒng)能夠綜合處理首次和最后反射回來(lái)的回波信號(hào)。以處理首次反射回來(lái)激光回波信號(hào)為例（如圖3所示），目標(biāo)物體表面粗糙程度引起激光角點(diǎn)位置的偏差ds，接近于物體表面粗糙極值的1/2.

2.5溫度、氣壓等外界環(huán)境條件的影響

溫度、氣壓等外界環(huán)境條件對(duì)激光掃描的影響主要表現(xiàn)為溫度變化對(duì)精密機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系的細(xì)微影響、掃描過(guò)程中風(fēng)的震動(dòng)、激光在空氣中傳播的方向等。較差的外界環(huán)境條件對(duì)三維激光掃描數(shù)據(jù)的影響也較大。

徑向三維激光掃描儀測(cè)量的主要誤差來(lái)源于測(cè)距誤差或掃描角誤差。由于測(cè)距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分，其影響具有一定是規(guī)律性。如HDS2500儀器的測(cè)距誤差在50m以內(nèi)為6mm，超過(guò)50m后儀器測(cè)距誤差隨距離線性增加，在200m時(shí)達(dá)到42mm.掃描角的誤差是一種與距離有關(guān)的誤差，掃描角對(duì)掃描點(diǎn)的影響隨距離增大而增大。

目前，基于TOF測(cè)距技術(shù)的三維激光掃描儀已經(jīng)成為測(cè)繪領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，但是，對(duì)三維激光掃描儀的儀器設(shè)備及測(cè)量誤差的研究還很少。本文在對(duì)三維激光掃描儀的分類基礎(chǔ)之上，對(duì)徑向三維激光掃描儀器的測(cè)量誤差影響因素進(jìn)行了較為全面地理論分析，并指出了測(cè)距誤差和掃描角誤差是三維激光掃描誤差的主要誤差源之一。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)今，人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了高度文明的時(shí)代，各行各業(yè)都在尋求更好的發(fā)展途徑，三維激光測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在今后的發(fā)展中，我國(guó)必定會(huì)不斷完善測(cè)量技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的穩(wěn)定收益保駕護(hù)航。三維激光掃描儀目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，是研究的熱點(diǎn)。本文主要研究了三維激光測(cè)量誤差來(lái)源――儀器誤差、與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差和外界條件影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知了儀器Trimble GX200的測(cè)距精度和掃描精度。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬立廣. 地面三維激光掃描測(cè)量技術(shù)研究[D]武漢:武漢大學(xué)碩士論文.2005.

[2] 楊偉,劉春,劉大杰.激光掃描數(shù)據(jù)三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度分析[J].工程勘察,2004.

[3] 吳劍鋒, 王文, 陳子辰. 激光三角法測(cè)量誤差分析與精度提高研究[J].機(jī)電工程.2003.

篇3

關(guān)鍵詞:三維激光掃描系統(tǒng)；相似材料實(shí)驗(yàn)；變形觀測(cè)

Abstract: This paper using similitude stuffs experiment method to simulate mine coal bed exploitation simulating the earth’s surface displacement and distortion case. By using 3D laser scanner to observe and analyze the earth’s displacement and distortion circs. Using 3Dlaser scanner to observe the simulate stuffs can that get datum well, it has more advantages.

Key words: 3D laser scanning system; similar material experiment; deformation observation

中圖分類號(hào)： TP731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

0 引言

隨著國(guó)家對(duì)資源和人民財(cái)產(chǎn)的重視，對(duì)礦山開采沉降區(qū)和邊坡觀測(cè)顯得日益重要。本文正是用相似材料來(lái)模擬礦山煤層及其周圍的真實(shí)實(shí)體，用三維激光掃描儀對(duì)模擬巖體進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)。通過(guò)模擬試驗(yàn)得出了很好的變形監(jiān)測(cè)分析預(yù)報(bào)結(jié)果，體現(xiàn)了三維激光掃描儀在相似材料試驗(yàn)中的應(yīng)用。

1 三維激光掃描儀

實(shí)驗(yàn)中采用的三維激光掃描系統(tǒng)是由Cyrax2500激光掃描儀和Cyclone軟件組成。考慮到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的需要，測(cè)量中控制精度指標(biāo)如下：水平方向?yàn)?.5mm，垂直方向?yàn)?0mm，在1.5m~5m范圍，測(cè)距精度為±1mm，角度為±0.5″，形成模型表面控制點(diǎn)的精度為±2mm，垂直方向和水平方向最大40°角。

三維激光掃描系統(tǒng)的工作流程為：測(cè)站設(shè)計(jì)、掃描、控制標(biāo)靶中心的獲取、坐標(biāo)配準(zhǔn)和三維建模。

2 相似材料模擬實(shí)驗(yàn)

2.1 相似材料實(shí)驗(yàn)原理

相似材料實(shí)驗(yàn)是一種以相似理論為基礎(chǔ)，通過(guò)用一定的相似材料構(gòu)造物理參數(shù)與實(shí)際開采條件相似的模型來(lái)研究實(shí)際工程問(wèn)題。采用相似材料模型法模擬地下煤層的開采引起的覆巖與地表移動(dòng)、變形和破壞規(guī)律的實(shí)質(zhì)是采用原型的物理力學(xué)性質(zhì)相似的人工材料，按幾何相似常數(shù)、運(yùn)動(dòng)相似常數(shù)、動(dòng)力相似常數(shù)及相似指標(biāo)與相似判據(jù)，將原型縮制成一定比例的模型。在保證原形與模型的初始狀態(tài)和邊界條件相似的情況下，對(duì)模型進(jìn)行模擬開采，觀測(cè)模型在模擬開采過(guò)程中的覆巖的斷裂破壞、彎曲和移動(dòng)與變形規(guī)律，地表的移動(dòng)與變形規(guī)律及其影響范圍，然后按照相似指標(biāo)將模型得到的觀測(cè)結(jié)果推算到原型上去，確定原型的破壞、移動(dòng)和變形的規(guī)律。

本次實(shí)驗(yàn)?zāi)车V區(qū)某工作面為相似材料模擬基本原型，由于實(shí)驗(yàn)的需要在設(shè)計(jì)模型時(shí)作了必要的簡(jiǎn)化，以便和理論模型近似。該工作面從地表至800m采深，煤層開采厚度為10m～30m，可采煤層為2層，煤層間距120m。相似材料模擬實(shí)驗(yàn)為急傾斜煤層開采。由實(shí)際開采工作面地質(zhì)采礦條件進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，采用類比法確定煤巖的物理力學(xué)參數(shù)。本次實(shí)驗(yàn)選用的比例尺為比例尺1:1000。

2.2 模型設(shè)計(jì)

模型設(shè)計(jì)長(zhǎng)2m，寬0.2m，高1.2m。模擬的急傾斜煤層平均傾角為60º，煤層厚度10 m，兩層煤間距100 m，開采上限采深300 m，下限采深800 m，分多階段開采，階段采高不等。

2.3 測(cè)量點(diǎn)的布置

根據(jù)急傾斜煤層開采巖層移動(dòng)與變形的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡男枰?，本?shí)驗(yàn)采用三維激光掃描儀進(jìn)行觀測(cè)，從模型的前后兩個(gè)面各自獨(dú)立進(jìn)行觀測(cè)。其中主要是針對(duì)地表移動(dòng)和頂、底板的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，地表觀測(cè)線1條，共計(jì)13個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距10~16cm。頂、底板觀測(cè)線各1條，頂板共計(jì)測(cè)點(diǎn)7個(gè)，測(cè)點(diǎn)間距12~17cm。底板共計(jì)測(cè)點(diǎn)5個(gè)，測(cè)點(diǎn)間距10~20cm，測(cè)點(diǎn)布設(shè)如圖3.2所示。三維激光掃描儀觀測(cè)法是利用cyrax2500三維激光掃描儀對(duì)模型進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，共布設(shè)13條觀測(cè)線，其中水平觀測(cè)線6條，頂板觀測(cè)線各6條，底板觀測(cè)線1條。測(cè)點(diǎn)共256個(gè)。觀測(cè)三次。

第一次觀測(cè)是在煤層開采前，以獲取模型在沒(méi)有采動(dòng)情況下的原始空間位置數(shù)據(jù)，為以后的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。第二次實(shí)施對(duì)模型全面的觀測(cè)在1＃煤層由-200m水平開采至-1100m水平變形穩(wěn)定后。第三次全面的觀測(cè)在2煤層由-200m水平開采至-1100m水平模型變形穩(wěn)定后，共進(jìn)行了三次對(duì)模型的全面觀測(cè)，獲取了相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

同時(shí)在觀測(cè)前，在模型的周圍還布置了4個(gè)固定的控制點(diǎn)t1、t2、t3、t4，主要通過(guò)水平觀測(cè)線來(lái)觀測(cè)在不同的巖層平面內(nèi)地層的下沉變化情況，這些不同巖層在水平面的下沉情況反映了巖層下沉移動(dòng)向地表傳遞的過(guò)程，這6條水平觀測(cè)線分別為Sw1～Sw6。而傾斜觀測(cè)線是沿巖層的層面布置的，其中在頂板內(nèi)共布置了6條觀測(cè)線，觀測(cè)頂板在法向方向位移的變化，同時(shí)在底板中也布置了一條觀測(cè)線，觀測(cè)頂、底板受采動(dòng)的影響。

3 實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Cyclone軟件首先對(duì)三次掃描的點(diǎn)的模型數(shù)據(jù)建立一個(gè)統(tǒng)一的局部坐標(biāo)系，并利用固定的控制標(biāo)靶中心t1、t2、t3、t4作為建立局部坐標(biāo)的依據(jù)。

通過(guò)三次觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以得到模型受采動(dòng)影響下觀測(cè)點(diǎn)的下沉和水平移動(dòng)情況。在特征點(diǎn)的提取過(guò)程中，分別將對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以便可以對(duì)變形前后的變化情況進(jìn)行對(duì)比。特征點(diǎn)用sw4－、sw6－和sw7－加點(diǎn)號(hào)表示。從上至下布置的水平觀測(cè)線上的觀測(cè)點(diǎn)號(hào)依次為1－19，30－52，70－97，123－149，172－197和220－245。而模型傾斜方向布設(shè)的觀測(cè)線主要是在開采煤層的附近，方向和煤層近似平行，其中煤層頂板中布設(shè)了4條觀測(cè)線，1＃煤層和2＃之間共布設(shè)1條觀測(cè)線，在底板中布設(shè)了2條觀測(cè)線，各傾斜觀測(cè)線間距不等。

（1）水平觀測(cè)線上觀測(cè)點(diǎn)下沉分布特點(diǎn)

篇4

關(guān)鍵詞：三維激光掃描 cyclone點(diǎn)云 去噪 精度

中圖分類號(hào)：TP731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一.引言

本項(xiàng)目投入使用的是來(lái)自瑞士的Leica ScanStation C10三維激光掃描儀， All-in-One“一體化設(shè)計(jì)”是C10的最大特點(diǎn)，它把所有的關(guān)鍵部件都集成在一個(gè)便攜的測(cè)量?jī)x器中。C10具有全視場(chǎng)角（水平360°，垂直270°）、高速(每秒5萬(wàn)點(diǎn))、高精度（測(cè)距中誤差達(dá)到4mm，測(cè)角中誤差達(dá)到12″）、長(zhǎng)距離（掃描范圍超過(guò)300m）等特點(diǎn)，完全滿足本次測(cè)繪任務(wù)。安裝了雙軸傾斜補(bǔ)償器，可以在±5′的范圍自動(dòng)補(bǔ)償，補(bǔ)償精度達(dá)到1.5″；安裝了激光對(duì)中器，可以大大減少儀器對(duì)中整平和遷站的時(shí)間，提高了工作效率和測(cè)繪成果質(zhì)量。

二.作業(yè)流程

（1）控制測(cè)量

本次圖根控制采用HZCORS系統(tǒng)。HZCORS系統(tǒng)利用本系統(tǒng)提供的網(wǎng)絡(luò)平差軟件計(jì)算出所采集的控制點(diǎn)成果。經(jīng)檢查，控制點(diǎn)精度滿足工程測(cè)繪技術(shù)規(guī)范要求。

（2）外業(yè)掃描

C10可以采用四種設(shè)站方式：已知測(cè)站點(diǎn)和定向點(diǎn)坐標(biāo)方式；已知測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)和定向方位角方式；后方交會(huì)方式；任意設(shè)站方式。前三種設(shè)站方式各站之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以自動(dòng)拼接，最后一種設(shè)站方式各測(cè)站之間的數(shù)據(jù)不能自動(dòng)拼接，因?yàn)槊空揪鶠楠?dú)立坐標(biāo)，各站之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)靶或點(diǎn)云拼接成一個(gè)統(tǒng)一的獨(dú)立坐標(biāo)系，然后實(shí)測(cè)三個(gè)以上特征點(diǎn)或標(biāo)靶的地方坐標(biāo)系，把拼接后的坐標(biāo)系歸算到我們使用的平面直角坐標(biāo)系中。相對(duì)來(lái)說(shuō)前三種設(shè)站方式比較靈活，但精度不如第四種設(shè)站方式高。對(duì)于本項(xiàng)目，推薦采用第一種設(shè)站方式，因?yàn)闇y(cè)站點(diǎn)和定向點(diǎn)坐標(biāo)均可以采用RTK非常方便地測(cè)得，測(cè)量的誤差主要來(lái)源于控制點(diǎn)的誤差，已完全滿足項(xiàng)目測(cè)繪的精度要求，還可以把圖根控制測(cè)量與地形掃描同步進(jìn)行，掃描儀架設(shè)在已知點(diǎn)上，用另一個(gè)已知點(diǎn)定向，與傳統(tǒng)全站儀設(shè)站方式一樣。

(現(xiàn)場(chǎng)采集時(shí)的情景)圖2

測(cè)站與測(cè)站之間距離不應(yīng)太大，一般不要超過(guò)200m，要注意障礙物后面的陰影，定向點(diǎn)的距離不要太遠(yuǎn)，一般不要超過(guò)100m，否則會(huì)增大標(biāo)靶捕捉的難度，也不要小于50m，否則會(huì)影響測(cè)繪的精度。

由于本項(xiàng)目掃描主要是為了獲取大橋橋墩和高壓線的情況，為了提高工作效率，將采用高密度采集方式進(jìn)行掃描，全景影像（每站260張，每張像素為960*960）。每站掃描完畢，儀器要手動(dòng)退到主菜單界面，防止意外啟動(dòng)掃描操作。儀器遷站時(shí)，如果距離比較遠(yuǎn)或時(shí)間比較長(zhǎng)，要關(guān)閉儀器電源，等風(fēng)扇停止工作后再進(jìn)行裝箱遷站；如果距離比較近，路比較好走，可以不關(guān)機(jī)，直接把三角架連同儀器豎直架在肩上遷站，也可把儀器提在手上遷站，但要非常注意安全。

（3）點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

（掃描獲得的初始點(diǎn)云數(shù)據(jù)）圖3

a、去噪（濾波）：在數(shù)據(jù)采集中，由于車輛、行人、樹木等因素的影響，我們采集到了很多無(wú)用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)稱作噪聲數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)的剔除過(guò)程叫做數(shù)據(jù)濾波。噪聲數(shù)據(jù)與有用數(shù)據(jù)點(diǎn)云的區(qū)別在于噪聲數(shù)據(jù)是不連續(xù)的、無(wú)規(guī)律的、比較稀疏而雜亂，利用這一特點(diǎn)可以將噪聲數(shù)據(jù)剔除。精確的去除噪聲數(shù)據(jù)最基本的原則是需要我們?cè)O(shè)置一個(gè)好的視角，可以從幾個(gè)不同的視角中選擇和檢查操作的點(diǎn)云，以免意外的刪除掉前面或背后的有用的點(diǎn)云。

b、抽?。河捎诟鳒y(cè)站掃描的點(diǎn)云全都疊加在一起，造成部分區(qū)域點(diǎn)云非常密集，加上多站點(diǎn)云數(shù)據(jù)疊加數(shù)量非常龐大，為了減少最終的點(diǎn)云中的點(diǎn)的數(shù)量，保障軟件運(yùn)行順暢，需要對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行抽?。║nify Clouds）操作?？蛇x擇Reduce Cloud: Average Point Spacing，并設(shè)定采樣點(diǎn)的間距，這個(gè)尺寸代表了在三維空間中的最密集區(qū)域的點(diǎn)的密度，右圖設(shè)置采樣點(diǎn)的距離為0.25inch。

c、切割點(diǎn)云：切割點(diǎn)云的本質(zhì)是劃分一片完整的點(diǎn)云為多個(gè)小的子集點(diǎn)云。這樣有助于多名作業(yè)員協(xié)作完成，也可以達(dá)到減少點(diǎn)云中的點(diǎn)的數(shù)量，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率，便于軟件的操作。

d、Cloudworx：cloudworx是整合在AutoCad和MicroStation平臺(tái)內(nèi)部的激光點(diǎn)云插件，用戶可以在自己熟悉的平臺(tái)下使用激光數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目將采用Cloudworx配南方Cass軟件來(lái)完成地形測(cè)繪。

（處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)）圖4

經(jīng)過(guò)處理好的數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD，很容易得到各個(gè)高壓鐵塔的高度，高壓電線的最低點(diǎn)。各個(gè)橋墩的高度和厚度,橋墩之間的距離。掃描一次數(shù)據(jù)就可以得到設(shè)計(jì)上所需要的各種數(shù)據(jù)。

三. 質(zhì)量檢查

本次檢查采用全站儀測(cè)量圖根導(dǎo)線與三維激光掃描儀的支站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行比較。其結(jié)果如下：表1：

其中平面中誤差為0.014厘米，高程中誤差為0.024厘米，完全符合規(guī)范要求。

四．結(jié)論與展望

三維激光掃描技術(shù)快速地獲取高密度高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，具有掃描速度快、數(shù)據(jù)信息量大、精度高、采集過(guò)程簡(jiǎn)單、節(jié)省人力并且軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)后處理能力，可以提供任何位置、任何細(xì)節(jié)的信息，作業(yè)成果完全能滿足道路工程設(shè)計(jì)和施工的需要。但通過(guò)實(shí)踐，我發(fā)現(xiàn)三維激光掃描技術(shù)的普及也存在以下不足：數(shù)據(jù)采集過(guò)程當(dāng)中受現(xiàn)場(chǎng)條件限制較多，如植被較多；數(shù)據(jù)后處理較復(fù)雜，外業(yè)完成后需要較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)處理，耽誤后續(xù)工程的人員投入；儀器設(shè)備價(jià)格昂貴，現(xiàn)階段一個(gè)生產(chǎn)單位完全由傳統(tǒng)測(cè)量方式向三維激光掃描測(cè)量方式轉(zhuǎn)型不太現(xiàn)實(shí)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，點(diǎn)云數(shù)據(jù)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本的降低，三維激光掃描技術(shù)這種“所見即所得”的測(cè)量方式必將在道路工程測(cè)量、文物、模具、石化、醫(yī)學(xué)、交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，這項(xiàng)高端技術(shù)將是繼GPS之后在測(cè)繪領(lǐng)域的又一重大革命。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 徐進(jìn)軍，嚴(yán)學(xué)清，王尚慶,等.地面激光掃描與數(shù)碼相機(jī)數(shù)據(jù)的聯(lián)合處理研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào).信息科學(xué)版，2009，34(1)：85-87

篇5

【關(guān)鍵詞】輸電線路 差異化防雷治理 三維激光掃描技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)展和供電可靠性要求的不斷提高，以及當(dāng)前全球氣候條件的復(fù)雜多變，輸電線路因雷擊跳閘日益成為影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。為確保輸電線路安全可靠運(yùn)行，盡可能地降低電網(wǎng)雷擊損害風(fēng)險(xiǎn)，需要工程技術(shù)人員深入開展防雷技術(shù)研究。針對(duì)本文中的三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用，需重點(diǎn)做好輸電線路現(xiàn)場(chǎng)地形勘察和桿塔結(jié)構(gòu)分析，通過(guò)分析確定重點(diǎn)改造對(duì)象和措施，提高防雷綜合治理的有效性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

1三維激光掃描技術(shù)

1.1機(jī)載三維激光掃描技術(shù)

本文所述的三維激光掃描技術(shù)采用機(jī)載和地面測(cè)量相結(jié)合的方式，機(jī)載三維激光雷達(dá)是將三維激光掃描儀和航空相機(jī)裝載在飛機(jī)上，利用激光測(cè)距和航空攝影測(cè)量原理，迅速采用機(jī)載三維激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行廣域掃描，在針對(duì)航測(cè)難度大和數(shù)據(jù)缺失的地段采用地面測(cè)量進(jìn)行填補(bǔ)完善，減少掃描誤差。通過(guò)GPS和慣性測(cè)量裝置的機(jī)載定位定向系統(tǒng)聯(lián)接，構(gòu)成當(dāng)今測(cè)量與遙感領(lǐng)域最先進(jìn)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。而且可實(shí)時(shí)得到地表大范圍內(nèi)目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，也是目前唯一能測(cè)定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術(shù)，因此特別適用山區(qū)線路。機(jī)載三維激光掃描技術(shù)可以快速，低成本，高精度地獲取數(shù)據(jù)。它在電力輸送中的應(yīng)用主要有新架設(shè)線路的選線，以及對(duì)輸電線路的日常檢修維護(hù)等。

1.2地面三維激光掃描技術(shù)

地面三維激光掃描技術(shù)的運(yùn)用主要是為了彌補(bǔ)上述機(jī)載測(cè)量容易受到飛行安全、線路密集以及航空管制等因素影響帶來(lái)的缺點(diǎn)。它的工作原理是向物體發(fā)射大量的激光點(diǎn)來(lái)準(zhǔn)確的獲得物體表面的特征，進(jìn)而直接的生成物體3D模型的測(cè)量手段，它和上述的機(jī)載測(cè)量一樣也是采用激光測(cè)距的原理，在此基礎(chǔ)上結(jié)合橫縱向轉(zhuǎn)角的精確記錄，準(zhǔn)確的得出被測(cè)點(diǎn)和掃描儀的相對(duì)精確位置。這種技術(shù)具有以下幾個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①具有很高的測(cè)量精度；②遙測(cè)的像素分辨率較高；③應(yīng)用實(shí)施的范圍較廣；④多角度全方位的掃描；⑤具有的激光斑點(diǎn)擴(kuò)大技術(shù)可以對(duì)輸電線路等較為細(xì)長(zhǎng)的物體進(jìn)行采集。它在電力行業(yè)中的應(yīng)用也有一定的成效，例如在變電站三維模型構(gòu)建以及輸電線路三相導(dǎo)線間的間距測(cè)量等。

通過(guò)綜合運(yùn)用上述兩種測(cè)量技術(shù)，獲取了測(cè)量對(duì)象的信息數(shù)據(jù)后需要先對(duì)這兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，然后再把原始數(shù)據(jù)進(jìn)行明確細(xì)致的分類和處理，一般主要分為植被/建筑層、線路/桿塔等輸電設(shè)備層以及地形地貌地表層等，最后在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的走廊通道進(jìn)行矢量化建模。

2 差異化防雷評(píng)估參數(shù)的提取分析

為了盡可能的滿足差異化防雷評(píng)估的要求，需要在矢量化建模的基礎(chǔ)上依據(jù)三維模型對(duì)線路走廊全檔距地形地貌參數(shù)和桿塔結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行輸出。因?yàn)檩旊娋€路實(shí)際的檔距是在百米甚至是千米以上，就簡(jiǎn)單的按照1m為間隔進(jìn)行提取，那么最后的數(shù)據(jù)量也是非常巨大的，因此所帶來(lái)的防雷計(jì)算量也是十分巨大的?；诖司托枰獙?duì)其進(jìn)行近似化的處理，按照每間隔1/8檔距進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和防雷計(jì)算，這樣做的目的不僅可以大大降低參數(shù)的采集量和防雷的計(jì)算量，還可以有效滿足全檔距繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的工程需要。

對(duì)于地形地貌的參數(shù)提取方面，一般主要涉及到三個(gè)方面，即地貌、地面傾角以及海拔。對(duì)于海拔的提取可以直接從三維模型中進(jìn)行，一般在實(shí)際的應(yīng)用中不作為重點(diǎn)關(guān)注，主要的還是對(duì)前兩者的參數(shù)提取。因?yàn)榈孛鎯A角的取值正負(fù)狀況對(duì)于繞擊防雷計(jì)算存在的影響，需要在排除了地面傾角值以外對(duì)其正負(fù)進(jìn)行正確的分析。在一般的防雷擊計(jì)算中典型地貌主要分為山頂、沿坡、山谷以及平地。

3 全檔距繞擊防雷性能評(píng)估的方法分析

在綜合了雷電統(tǒng)計(jì)參數(shù)以及線路絕緣特征的基礎(chǔ)上，我們采用基于三維激光掃描技術(shù)來(lái)對(duì)地形地貌和桿塔結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行精確細(xì)致的提取，進(jìn)而進(jìn)行全檔距繞擊跳閘率的計(jì)算。依據(jù)線路繞擊跳閘率的設(shè)計(jì)值、規(guī)定值以及運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)最后確定參考的標(biāo)準(zhǔn)，把輸電線路的各基桿塔的全檔距繞擊跳閘率計(jì)算值和參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可以確定它的繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的等級(jí)，處于A、B級(jí)的為達(dá)標(biāo)狀態(tài)，C、D級(jí)為不達(dá)標(biāo)狀態(tài)。

4 評(píng)估實(shí)例分析

選取某山區(qū)220kV線路，我們對(duì)其進(jìn)行輸電線路三維激光掃描，并在掃描數(shù)據(jù)獲得全檔距地形地貌參數(shù)和桿塔結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全檔距繞擊防雷性能的評(píng)估分析，把評(píng)估結(jié)果和采用普通方法得到的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析，普通方法主要是根據(jù)桿塔經(jīng)緯度坐標(biāo)來(lái)獲取桿塔地形地貌參數(shù)，利用設(shè)計(jì)圖紙來(lái)確定桿塔的結(jié)構(gòu)尺寸，并結(jié)合雷電統(tǒng)計(jì)的（數(shù)據(jù)）參數(shù)，進(jìn)而得到各基桿塔繞擊的跳閘率。從最后的兩組結(jié)果可以看出，差異較大，多基桿塔采用全檔距評(píng)估方法得到的繞擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于采用普通方法得到的評(píng)估結(jié)果，也就說(shuō)明了在山區(qū)地形較為復(fù)雜的輸電線路中，采用基于三維激光掃描技術(shù)的全檔距繞擊評(píng)估方法更具有優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上分析可知，對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，隨著供電可靠性要求的不斷提高，做好輸電線路的差異化防雷治理工作成為十分重要的問(wèn)題。通過(guò)采用本文介紹的三維激光掃描技術(shù)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用分析，可以全面掌握輸電線路的防雷性能，為輸電線路的防雷改造、技術(shù)升級(jí)提供參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙淳，阮江軍，陳家宏，谷山強(qiáng).三維激光掃描技術(shù)在輸電線路差異化防雷治理中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（01）：195-200.

篇6

【關(guān)鍵詞】三維激光掃描；特點(diǎn)；應(yīng)用

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了集成多種高新技術(shù)的新型測(cè)繪儀器―地面三維激光掃描儀，它采用非接觸式高速激光測(cè)量方式，在復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)和空間對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行快速掃描測(cè)量，直接獲得激光點(diǎn)所接觸的物體表面的三維坐標(biāo)、色彩信息和反射強(qiáng)度―點(diǎn)云數(shù)據(jù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，結(jié)合CAD可快速重構(gòu)出被測(cè)物體的三維模型及線面、體、空間等各種制圖數(shù)據(jù)。這項(xiàng)技術(shù)可用于變形監(jiān)測(cè)、工程測(cè)量、地形測(cè)量、斷面和體積測(cè)量等領(lǐng)域,具有不需要合作目標(biāo)、高精度、高密度、高效率、全數(shù)字特征等優(yōu)點(diǎn)。

1 地面三維激光掃描儀測(cè)量原理

地面三維激光掃描系統(tǒng)主要有三部分組成，掃描儀、控制器(計(jì)算機(jī))和電源供應(yīng)系統(tǒng)。激光掃描儀本身主要包括激光測(cè)距系統(tǒng)和激光掃描系統(tǒng)，同時(shí)也集成CCD和儀器內(nèi)部控制和校正等系統(tǒng)。在儀器內(nèi)，通過(guò)一個(gè)測(cè)量水平角的反射鏡和一個(gè)測(cè)量天頂距的反射鏡同步、快速而有序地旋轉(zhuǎn)，將激光脈沖發(fā)射體發(fā)出的窄束激光脈沖依次掃過(guò)被測(cè)區(qū)域，測(cè)距模塊測(cè)量每個(gè)激光脈沖的空間距離，同時(shí)掃描控制模塊控制和測(cè)量每個(gè)脈沖激光的水平角和天頂距，最后按空間極坐標(biāo)原理計(jì)算出掃描的激光點(diǎn)在被測(cè)物體上的三維坐標(biāo)。掃描儀的內(nèi)部有一個(gè)固定的空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)在一個(gè)掃描站上不能測(cè)量物體全部而需要在不同位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)；或者需要將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到特定的工程坐標(biāo)系中時(shí)，都要涉及到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。為此，就需要測(cè)量一定數(shù)量的公共點(diǎn)，來(lái)計(jì)算坐標(biāo)變換參數(shù)。為了保證轉(zhuǎn)換精度，公共點(diǎn)一般采用特制的球面標(biāo)志和平面標(biāo)志。點(diǎn)云數(shù)據(jù)以某種內(nèi)部格式存儲(chǔ)，因此用戶需要廠家專門的軟件來(lái)讀取和處理，OPTEC的ILRIS-3D軟件，Cyrax2500的Cyclone軟件、LMS-Z420的3D-RiSCAN軟件、MENSI的Realworks等都是功能強(qiáng)大的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件，他們都具有三維影像點(diǎn)云數(shù)據(jù)編輯、掃描數(shù)據(jù)拼接與合并、影像數(shù)據(jù)點(diǎn)三維空間量測(cè)、點(diǎn)云影像可視化、空間數(shù)據(jù)三維建模、紋理分析處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。三維激光掃描流程圖如圖1所示。

2掃描儀的分類

從目前來(lái)看，三維激光掃描儀主要有如下幾類：

1）超長(zhǎng)測(cè)程掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)以機(jī)載或星載為代表，主要應(yīng)用：航測(cè)、遙感、淺海地形掃描或建模；電力線路監(jiān)測(cè)；月球表面三維掃描。

2）亞m或m級(jí)的三維激光掃描儀。應(yīng)用于機(jī)械零部件質(zhì)量檢測(cè)，與測(cè)繪關(guān)系較弱。

3）50 m～4 000 m的中長(zhǎng)測(cè)程的地面激光掃描系統(tǒng)（見圖2）。主要應(yīng)用：①古建筑物的保存與恢復(fù)；②事故現(xiàn)場(chǎng)的保存；③體積量測(cè)；④大型建筑監(jiān)管與建模；⑤監(jiān)測(cè)；⑥虛擬現(xiàn)實(shí)。

3地面三維激光掃描儀的工程應(yīng)用

三維激光掃描儀特別適合于對(duì)大面積的、表面復(fù)雜的物體進(jìn)行精細(xì)測(cè)量。鑒于該特點(diǎn)，目前在許多工程領(lǐng)域中已經(jīng)得到了應(yīng)用。

3.1工程測(cè)量

(1)復(fù)雜工業(yè)設(shè)備的測(cè)量與建模：一些工廠管線林立，縱橫交錯(cuò)，用傳統(tǒng)的測(cè)量方法效率低下。而利用激光掃描儀測(cè)量和數(shù)據(jù)處理后就可以生成這些復(fù)雜工業(yè)設(shè)備的3D模型，為設(shè)備的制造和工廠規(guī)劃提供可視化的三維模型，極大提高了工作效率，測(cè)量資料還可以用于工廠管理。

(2)帶狀和局部地形測(cè)量：帶狀地形圖測(cè)量主要對(duì)線路兩旁(鐵路、公路、河流兩岸等)的局部不規(guī)則帶狀地形進(jìn)行測(cè)量；局部地形測(cè)量主要對(duì)危險(xiǎn)的或者人員難以到達(dá)的地帶(如巖壁、開挖區(qū)、塌陷等)進(jìn)行測(cè)量。這些地形測(cè)量工作較傳統(tǒng)的測(cè)量方法有更高地效率。

(3)路面測(cè)量：用于路面竣工后的質(zhì)量檢測(cè)；計(jì)算路面平整度；也可以為道路設(shè)計(jì)提供實(shí)地模型。

(4)大型土木工程形狀測(cè)量：包括對(duì)隧道、橋梁、地下坑道等在施工過(guò)程中和竣工后的形狀測(cè)量，既可以進(jìn)行施工指導(dǎo)和質(zhì)量控制，又可以作為數(shù)字文檔資料。

(5)變形監(jiān)測(cè)：相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法與技術(shù)(GPS、全站儀)而言，其精度均勻、密度高，可以發(fā)現(xiàn)變形體局部細(xì)節(jié)變化，也便于從整體上分析和評(píng)價(jià)變形體的穩(wěn)定性。對(duì)滑坡、巖崩、雪崩、礦山塌陷、大壩、船閘、橋梁等工程變形監(jiān)測(cè)有很好的前景。

3.2 建筑測(cè)量與文物保護(hù)

一些著名建筑物、文物、雕塑等，其形狀怪異、表面凸凹不平，不方便(也不允許)在其上粘貼測(cè)量標(biāo)志，即要求無(wú)接觸測(cè)量。以前是以攝影測(cè)量為主，但現(xiàn)在可充分利用激光掃描儀的高密度和高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，來(lái)獲取建筑物表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)，隨時(shí)得到等值線、斷面、剖面等。當(dāng)建筑物和文物等遭到破壞后能及時(shí)而準(zhǔn)確地提供修復(fù)和恢復(fù)數(shù)據(jù)。

3.3 逆向工程

逆向工程是指用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程。傳統(tǒng)的復(fù)制方法是先做出一比一的模具，再進(jìn)行生產(chǎn)。這種方法無(wú)法建立工件尺寸圖檔，也無(wú)法做任何的外形修改，已漸漸為新型數(shù)字化的逆向工程系統(tǒng)所取代。由于三維激光掃描儀能對(duì)已有的樣品或模型進(jìn)行準(zhǔn)確、高速的掃描，得到其三維輪廓數(shù)據(jù)，配合反求軟件進(jìn)行曲面重構(gòu)，并對(duì)重構(gòu)的曲面進(jìn)行精度分析、評(píng)價(jià)構(gòu)造效果。

4結(jié)束語(yǔ)

三維激光掃描技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù),其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,利用三維激光掃描技術(shù)采集數(shù)據(jù)具有效率高,數(shù)據(jù)量大,速度快等諸多優(yōu)點(diǎn),而且其數(shù)據(jù)本身具有較高的精度。三維激光掃描技術(shù)涉及到設(shè)站、點(diǎn)云拼接、三維建模及可視化等內(nèi)容。激光掃描技術(shù)正在逐步應(yīng)用到測(cè)量工作中,具有傳統(tǒng)測(cè)量手段無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),因此對(duì)激光掃描技術(shù)進(jìn)行深入研究對(duì)測(cè)量工作有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉春,楊偉.三維激光掃描對(duì)構(gòu)筑物的采集和空間建模[J].工程勘察,2006(4):49-53

篇7

[關(guān)鍵字] 三維激光 掃描技術(shù) 誤差 影響因素

[中圖分類號(hào)]P24[文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-1-276-10引言

三維激光掃描技術(shù)是上世紀(jì)九十年代中期開始出現(xiàn)的一項(xiàng)高新技術(shù)，是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后又一項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)的新突破。它以高速激光掃描測(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)。能夠快速、大量的采集空間點(diǎn)位信息，為快速建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術(shù)手段。具有快速性，不接觸性，穿透性，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、主動(dòng)性，高精度、高密度，自動(dòng)化、數(shù)字化等特性。三維激光掃描技術(shù)又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。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)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。

1 三維激光掃描儀的測(cè)量原理

三維激光掃描儀是在激光的相干性、方向性、單色性和高亮度等特性基礎(chǔ)上，同時(shí)注重操作簡(jiǎn)便和測(cè)量速度，從而保證測(cè)量的綜合精度，測(cè)量原理主要為有測(cè)距、掃描、測(cè)角、定向四方面。

應(yīng)用掃瞄技術(shù)來(lái)測(cè)量工件尺寸及形狀等原理來(lái)工作。主要應(yīng)用于逆向工程，負(fù)責(zé)曲面抄數(shù)，工件三維測(cè)量，針對(duì)現(xiàn)有三維實(shí)物在無(wú)技術(shù)文檔情況下，可快速測(cè)得物體輪廓集合數(shù)據(jù)，加以建構(gòu)，編輯，修改生成通用輸出格式的曲面數(shù)字化模型。

2 快速掃描技術(shù)特點(diǎn)

快速掃描是掃描儀誕生的概念，常規(guī)測(cè)量中，對(duì)每一點(diǎn)測(cè)量花費(fèi)時(shí)間在2-5秒，而有時(shí)對(duì)一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量更達(dá)到幾分鐘的時(shí)間，當(dāng)下對(duì)于此測(cè)量速度已經(jīng)十分落后了，而改變了這一現(xiàn)狀的正是由于三維激光掃描儀的誕生，脈沖掃描儀（scanstation2）最快速度可達(dá)到每秒50000點(diǎn)，而相位式掃描儀Surphaser最高速度已超120萬(wàn)點(diǎn)每秒，這種掃描技術(shù)是對(duì)物體詳細(xì)描述的基本保證，深入測(cè)量的領(lǐng)域包括古文體，工廠管道，隧道，地形等。

無(wú)臂式手持3D掃描系統(tǒng)和雙攝像頭傳感器形成了一個(gè)獨(dú)特的組合，確保在實(shí)驗(yàn)室和工作場(chǎng)所能生成最精確的測(cè)量值。這一完備且功能強(qiáng)大的檢測(cè)方案提高了測(cè)量過(guò)程的可靠性、速度和多功能性。在鉸接臂方面與其他3D掃描儀相比較，光學(xué)3D掃描系統(tǒng)可以完全自由移動(dòng)，顯著提高了工作效率和質(zhì)量。

3 關(guān)于徑向三維激光掃描儀的測(cè)量誤差分析

通過(guò)公式改正或修正系統(tǒng)予以消除或減小測(cè)量系統(tǒng)的偶然性誤差是一些隨機(jī)性誤差的綜合體現(xiàn)。由誤差理論來(lái)分析，徑向掃描系統(tǒng)測(cè)量誤差分為偶然誤差、系統(tǒng)誤差以及系統(tǒng)誤差引起三維激光掃描點(diǎn)的坐標(biāo)偏差。

影響三維激光腳點(diǎn)測(cè)量誤差的因素比較多，總的來(lái)說(shuō)有儀器誤差、外界環(huán)境條件、與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差這三類。儀器本身性能缺陷造成的測(cè)量誤差是儀器誤差，包括激光測(cè)距的誤差、掃描角度測(cè)量的誤差；溫度、氣壓等是影響外界環(huán)境條件主要因素；而目標(biāo)物體反射面傾斜的影響和表面粗糙度的影響是對(duì)與目標(biāo)物體反射面有關(guān)的誤差的主要影響因素。

3.1 關(guān)于掃描角測(cè)量的誤差。豎直掃描角度以及水平掃描角度測(cè)量是影響掃描角的測(cè)量誤差。而對(duì)于掃描鏡的鏡面平面角誤差、掃描電機(jī)的非均勻轉(zhuǎn)動(dòng)控制誤差、掃描鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的微小震動(dòng)等因素是對(duì)引起掃描角度誤差的綜合反映。關(guān)于掃描角測(cè)量精度是相對(duì)高的，如徠卡的HDS2500掃描角測(cè)量精度可達(dá)±0.5″。

3.2 關(guān)于激光測(cè)距的誤差。對(duì)于激光測(cè)距信號(hào)，處理的各環(huán)節(jié)都會(huì)帶來(lái)一定程度上的誤差，測(cè)距技術(shù)中不確定間隔的缺陷引起的誤差和掃描儀脈沖計(jì)時(shí)的系統(tǒng)誤差是光學(xué)電子電路中激光脈沖回波信號(hào)處理時(shí)引起的主要誤差。測(cè)距的凸角誤差與脈沖計(jì)時(shí)的系統(tǒng)誤差造成循環(huán)、混淆現(xiàn)象相類似，而造成數(shù)據(jù)突變更可能是測(cè)距技術(shù)中不確定間隔的缺陷，這些突變的誤差可通過(guò)技術(shù)（如頻率倍乘、微調(diào)作用）處理。測(cè)距中的固定誤差和比例誤差是激光測(cè)距誤差綜合體現(xiàn)，對(duì)測(cè)距誤差的大小可運(yùn)用儀器檢定來(lái)確定。

3.3 關(guān)于溫度、氣壓等外界環(huán)境條件的影響。掃描過(guò)程中風(fēng)的震動(dòng)、溫度變化對(duì)精密機(jī)械結(jié)構(gòu)關(guān)系的細(xì)微影響、激光在空氣中傳播的方向等因素是溫度、氣壓等外界環(huán)境條件對(duì)激光掃描影響的主要體現(xiàn)。而對(duì)三維激光掃描數(shù)據(jù)影響較大的還有惡劣的外界環(huán)境條件。測(cè)距誤差或掃描角誤差是徑向三維激光掃描儀測(cè)量誤差的主要來(lái)源。由于測(cè)距誤差包含固定誤差和比例誤差兩部分，其影響具有一定的規(guī)律性。如HDS2500儀器的測(cè)距誤差在50m以內(nèi)為6mm，超過(guò)50m 后儀器測(cè)距誤差隨距離線性增加，在200m時(shí)達(dá)到42mm。 掃描角的誤差是一種與距離有關(guān)的誤差，掃描角誤差對(duì)掃描點(diǎn)的影響隨距離增大而增大。

3.4 關(guān)于目標(biāo)物體反射面傾斜的影響。在掃描測(cè)距系統(tǒng)中，激光接收器和激光發(fā)射頭兩部分組成激光測(cè)距單元。 而決定激光光束起始直徑的大小是用于激光發(fā)射和接收窗口的孔徑直徑，這直徑一般小于2cm。掃描到目標(biāo)物體表面形成激光腳點(diǎn)光斑的原因是激光發(fā)射和接收共用一條光路，且激光光束具有一定發(fā)散角。

3.5 關(guān)于目標(biāo)物體反射表面粗糙程度的影響。三維激光掃描點(diǎn)云的精度和物體表面粗糙程度有密切關(guān)系。首次或最后反射回來(lái)的回波信號(hào)只能被某些三維激光掃描系統(tǒng)處理，但也有三維激光掃描系統(tǒng)能綜合處理首次和最后反射回來(lái)的回波信號(hào)。這些都體現(xiàn)三維激光回波信號(hào)具有多值性特點(diǎn)。下面以處理首次反射回來(lái)激光回波信號(hào)為例（如圖1所示），目標(biāo)物體表面粗糙程度引起激光腳點(diǎn)位置的偏差dS1 接近于物體表面粗糙極值max 的1/2。

4 結(jié)語(yǔ)

三維激光掃描儀的儀器設(shè)備及測(cè)量誤差的研究目前還是不夠完善，在這方面還需要相關(guān)的工作人員繼續(xù)努力去完善，從而使其測(cè)量精度進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：三維激光掃描技術(shù)；數(shù)字礦山；礦山測(cè)繪

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.083

0 引言

礦山測(cè)繪技術(shù)歷史悠久，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，礦山測(cè)繪及時(shí)已經(jīng)具有一定的機(jī)械化水平，但礦山傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)無(wú)法滿足目前測(cè)繪技術(shù)的需求，越來(lái)越多的新型測(cè)繪技術(shù)成為礦山測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的前提，三位激光掃描技術(shù)成為眾多測(cè)繪技術(shù)中非常重要的一種；數(shù)字化礦山建設(shè)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)高效高產(chǎn)和安全開采的有效途徑，三位激光掃描技術(shù)不僅可以建立完成的三維立體模型，還可以真實(shí)立體的展現(xiàn)礦山地質(zhì)地形，是一種全新的技術(shù)手段，有利于推進(jìn)礦山的發(fā)展。

1 三維激光掃描技術(shù)的原理

三維激光掃描儀主要是地面性的掃描儀，通過(guò)激光脈沖發(fā)射周期驅(qū)動(dòng)，由接收透鏡目標(biāo)接收后向反射信號(hào)產(chǎn)生接收信號(hào)，最后通過(guò)電腦軟件按照計(jì)算方法進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理，從計(jì)算中對(duì)物體進(jìn)行全方位掃描后進(jìn)行整理。該儀器包括軟件和硬件，軟件主要是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，硬件主要分為三維激光掃描儀、電源和支架，整個(gè)工程系統(tǒng)流程是方案的擬定和選擇后通過(guò)行業(yè)數(shù)據(jù)處理再進(jìn)行成果輸出。

2 礦山測(cè)繪的分析

三維激光掃描技術(shù)通過(guò)掃描實(shí)物獲取該物體的三維空間數(shù)據(jù)，在重建該物體的三維模型后成為三維激光掃描技術(shù)；該技術(shù)通過(guò)無(wú)接觸被測(cè)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，可以快速動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)自動(dòng)化的獲取目標(biāo)的三維空間信息數(shù)據(jù)，比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)在精準(zhǔn)度和高分辨率方面有很大的提升；三維激光掃描技術(shù)主要通過(guò)獲取測(cè)點(diǎn)信息，將散點(diǎn)的坐標(biāo)組合成三維信息，不需要對(duì)實(shí)物表面進(jìn)行處理，得到的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。三位激光掃描技術(shù)的使用不僅實(shí)現(xiàn)了礦山的精準(zhǔn)化管理，工作人員還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)礦山的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行查詢，特別是對(duì)礦山三位模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)查詢，對(duì)不同時(shí)段的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)展目標(biāo)的結(jié)構(gòu)變化和位置移動(dòng)等情況，為礦山安全有指導(dǎo)作用。

礦山測(cè)量工作開展前期需要進(jìn)行前期控制測(cè)量，準(zhǔn)確控制測(cè)繪技術(shù)的精度和設(shè)置，三維激光掃描技術(shù)作為GPS技術(shù)的一種，是目前礦山測(cè)繪技術(shù)中高精度的新型測(cè)繪技術(shù)，礦山測(cè)量在控制測(cè)量中還包括礦山手機(jī)控制測(cè)量，要求在測(cè)量中從整體到局部、分級(jí)進(jìn)行布網(wǎng)的原則，測(cè)量控制點(diǎn)采用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量的方法，使用導(dǎo)線測(cè)量方法進(jìn)行全球定位系統(tǒng)定位。建立完善的礦山信息系統(tǒng)是測(cè)繪技術(shù)開展的重要工作之一，礦山信息系統(tǒng)是根據(jù)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)設(shè)立地理信息系統(tǒng)的存儲(chǔ)、維護(hù)、統(tǒng)計(jì)和管理，在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)不完善，使用技術(shù)方法，對(duì)測(cè)量周期和工作量的增加有很大的挑戰(zhàn)。因此需要建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，有助于礦山企業(yè)日后的參考使用。

3 礦山測(cè)繪中三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用

三位激光掃描儀技術(shù)在使用中快捷方便、動(dòng)態(tài)、數(shù)字化，測(cè)量數(shù)據(jù)有高精度的優(yōu)點(diǎn)，一起可以通過(guò)架設(shè)三腳架采集數(shù)據(jù)，行業(yè)數(shù)據(jù)處理可以快速進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并可以快速獲取物體的三維數(shù)據(jù)，減少外部設(shè)站需要的時(shí)間，建立立體模型；與傳統(tǒng)測(cè)量手段相比，三維激光掃描技術(shù)完善了測(cè)繪信息的表現(xiàn)形式，真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)環(huán)境，對(duì)提高工作效率和降低勞動(dòng)力強(qiáng)度有很大的幫助，因此被企業(yè)廣泛應(yīng)用。

在礦區(qū)測(cè)量中，建立礦區(qū)地表的三維模型可以全面掃描整個(gè)礦區(qū)的地形地貌，并將掃描得到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)軟件處理后方可得到該區(qū)域的三維實(shí)時(shí)立體模型，在對(duì)建立后的三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行信息編輯后，實(shí)現(xiàn)礦山的數(shù)字化管理；三維激光掃描技術(shù)獲取的云點(diǎn)信息較為完整，包括對(duì)巷道內(nèi)詳細(xì)信息內(nèi)容的描述，礦山地理信息及其他附屬設(shè)置的描述，通過(guò)軟件處理后詳細(xì)的反應(yīng)出巷道內(nèi)部的三維立體場(chǎng)景，方便井下作業(yè)人員了解巷道具體情況，了解人員活動(dòng)軌跡。

在進(jìn)行掃描前對(duì)巷道周邊環(huán)境進(jìn)行勘探，根據(jù)巷道特點(diǎn)確定三維激光測(cè)量?jī)x一起的架設(shè)位置，并安放在合理的位置；在掃描過(guò)程中針對(duì)不同掃描目標(biāo)要求，合理選擇掃描的密度參數(shù)，三維激光掃描儀獲取的數(shù)據(jù)可以與軟件兼容，進(jìn)行開采場(chǎng)地體積、斷面等信息數(shù)據(jù)的采集和檢核。在建立三維巷道模型的整個(gè)礦井下，可以配合井下人員的定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握井下人員分布，對(duì)災(zāi)難應(yīng)急救援有一定的幫助。三維激光掃描技術(shù)作為高速測(cè)量全站儀系統(tǒng)，具有稷山小和受周邊環(huán)境營(yíng)銷較小的特點(diǎn)，主要采用主動(dòng)式激光掃描原理完成測(cè)量，沒(méi)完成驛站掃描儀速度非?？?，每個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理方式不同，三維激光掃描系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別實(shí)物，在礦山測(cè)量中發(fā)揮重要的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

礦山空間三維信息的獲得與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比有較強(qiáng)的實(shí)用性，由于三維激光技術(shù)采用非接觸即可測(cè)量技術(shù)，特別是在地形復(fù)雜的山區(qū)可以全天候作業(yè)，更加實(shí)用于井下作業(yè)；三維激光測(cè)繪技術(shù)獲取的是三維信息，可以直觀立體的表現(xiàn)礦山的真是形態(tài)，用該技術(shù)測(cè)量的三維云點(diǎn)數(shù)據(jù)豐富全面，為數(shù)字礦山提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。礦山測(cè)繪技術(shù)中采用三維激光測(cè)繪技術(shù)可以充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，隨著三維激光技術(shù)的發(fā)展，成為測(cè)繪領(lǐng)域普遍使用的新型測(cè)繪技術(shù)，有很廣闊的未來(lái)發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]周文婷.淺談二維激光掃描技術(shù)在地籍側(cè)繪巾的應(yīng)用科技[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（06）.

[2]齊坤.淺談三維激光掃描技術(shù)在礦山測(cè)繪中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2016（07）.

篇9

Abstract： In recent years， with the continuous development of 3D laser scanning technology， on-board laser scanning technology has been more and more widely used. This paper introduces the working principle of on-board 3D laser scanning system， puts forward the matters needing attention in data collection system. The accuracy of the on-board measurement system is verified through experiment. Finally， the author's opinion on on-board mobile mapping technology.

關(guān)鍵詞： 三維激光掃描;車載移動(dòng)測(cè)量;點(diǎn)云;精度

Key words： 3D laser scanning;on-board mobile measurement;point cloud;precision

中圖分類號(hào)：P204 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）01-0121-02

0 引言

信息的獲取、處理及應(yīng)用是地球空間信息技術(shù)研究的三大主題，如何快速、準(zhǔn)確、有效地獲取空間三維信息，是許多學(xué)者深入研究的課題[2]。從簡(jiǎn)單的向?qū)崟r(shí)信息提供測(cè)量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)，該應(yīng)用已擴(kuò)展到許多領(lǐng)域中。如何解決信息獲取的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性已成為空間信息技術(shù)發(fā)展的瓶頸[3]。近來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)即三維激光掃描測(cè)量技術(shù)，也為具有地理坐標(biāo)的空間數(shù)據(jù)獲得提供了一種重要的技術(shù)手段。這項(xiàng)新技術(shù)打破了傳統(tǒng)單點(diǎn)測(cè)量方法，具有快速、非接觸、穿透、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、主動(dòng)、高密度、高精度、數(shù)字化、自動(dòng)化等特點(diǎn)[1]。

三維激光掃描技術(shù)能夠完整并高分辨率高精度的快速獲取掃描目標(biāo)的真實(shí)三維數(shù)據(jù)，通過(guò)點(diǎn)云的方式表達(dá)出來(lái)，采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)除了具有幾何位置外，有的點(diǎn)云還含有顏色信息和反射強(qiáng)度信息，使得獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一系列后處理工作可以真實(shí)的呈現(xiàn)掃描物真實(shí)狀態(tài)，因此，三維激光掃描技術(shù)這項(xiàng)新技術(shù)又被稱作實(shí)景復(fù)制技術(shù)[4]。按照載體平臺(tái)的不同，能夠把三維激光掃描技術(shù)分為船載、車載、機(jī)載、地面、背包以和手持型。

目前，水文部在重慶已成功地進(jìn)行了全國(guó)水文演練應(yīng)急監(jiān)測(cè)，三維激光測(cè)繪為應(yīng)急演練的外業(yè)科目之一，而且還提供了技術(shù)支持科學(xué)處置堰塞湖。

本文具體介紹車載型三維激光掃描系統(tǒng)的工作原理，外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)處理的操作流程，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了車載三維激光掃描系統(tǒng)的精度問(wèn)題。

1 車載三維激光掃描系統(tǒng)的工作原理

本文采用的是廣州中海達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司開發(fā)的車輛三維激光掃描系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成安置了HS450高精度三維激光掃描儀、高分辨率相機(jī)、差分全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（IMU）等多種傳感器。車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制所有的傳感器的運(yùn)行，由同步控制系統(tǒng)觸發(fā)脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步采集[5]。外業(yè)采集過(guò)程中，車輛是在一個(gè)相對(duì)恒定的速度行駛，三維激光掃描儀和全景攝像頭開始在一定的采樣頻率掃描和拍照。目標(biāo)物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和反射強(qiáng)度都是三維激光掃描儀獲得的原始數(shù)據(jù)。原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系是三維激光掃描儀下的坐標(biāo)系，要想把點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用到具體的工程中，還需要將三維激光掃描儀下的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系下或地理坐標(biāo)系下。全景相機(jī)采集的單個(gè)相片經(jīng)過(guò)拼接處理獲得具有RGB信息的全景影像，將點(diǎn)云與全景影像匹配獲得彩色點(diǎn)云圖，增強(qiáng)判讀點(diǎn)云的視覺(jué)感和效果。與此同時(shí)，GPS采集并記錄車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)，IMU采集并記錄各傳感器的姿態(tài)角數(shù)據(jù)。因此，該系統(tǒng)的工作原理可理解為三維激光掃描儀、GPS、IMU和全景相機(jī)獲得的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步和地理坐標(biāo)系統(tǒng)一的快速移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。

其中，三維激光掃描儀在移動(dòng)的過(guò)程中，采用脈沖式測(cè)距方式，由發(fā)射器發(fā)射激光到達(dá)目標(biāo)物表面，再由接收器接手目標(biāo)物表面反射回來(lái)的激光束，可得到三維激光掃描儀到目標(biāo)物表面的距離信息，其工作原理如圖1所示。

2 車載多傳感器集成系統(tǒng)作業(yè)流程

該系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)按照下面的流程進(jìn)行：準(zhǔn)備工作、外業(yè)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。各流程需要注意的問(wèn)題如下：

2.1 準(zhǔn)備工作

在保證測(cè)量基站GPS正常工作的前提下，對(duì)定位定姿系統(tǒng)（GPS/IMU）進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)并標(biāo)定各傳感器合適的參數(shù)。如果在已經(jīng)控制點(diǎn)的情況下，采集到的數(shù)據(jù)為絕對(duì)坐標(biāo)，若沒(méi)有已經(jīng)控制點(diǎn)，得到的數(shù)據(jù)均為相對(duì)坐標(biāo)。確保各傳感器正常運(yùn)行。

2.2 外業(yè)采集

正式作業(yè)前，采取試采集操作，是為了檢查儀器運(yùn)行是否正常，掃描儀是否在正確采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，全景相機(jī)拍照時(shí)是否有缺失照片，衛(wèi)星信號(hào)是否良好。在沒(méi)有問(wèn)題的情況下，作業(yè)前后都需要進(jìn)行靜止測(cè)量。

2.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

由多個(gè)相機(jī)獲得的像片進(jìn)行全景拼接，優(yōu)化因?yàn)槠唇訂?wèn)題造成的樹干、天線、電線桿與實(shí)際不符的情況。道路兩側(cè)的目標(biāo)地物信息，會(huì)被花草、行人、車輛等遮擋住所需的目標(biāo)地物信息，這些冗余數(shù)據(jù)需要去除后，才能得到真正需要的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

3 實(shí)驗(yàn)及分析

3.1 精度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)區(qū)域?yàn)槲浯髨@區(qū)內(nèi)，圖2所示為武大園區(qū)內(nèi)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，圖3所示為武大園區(qū)內(nèi)的線化圖，線化圖獲得的手段是基于三維點(diǎn)云快速測(cè)圖采集，并與AutoCAD聯(lián)合測(cè)圖獲得的。因此，線化圖是點(diǎn)云應(yīng)用的二次產(chǎn)物，兩者的精度也有一定的相關(guān)性。由車載三維激光掃描儀采集得到的點(diǎn)云與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)得到的地物點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證車載三維激光掃描系統(tǒng)的點(diǎn)云精度問(wèn)題。

采用車載三維激光掃描系統(tǒng)采集的建設(shè)場(chǎng)地稱為標(biāo)定場(chǎng)，由RTK技術(shù)采集的場(chǎng)地成為驗(yàn)證場(chǎng)，在該區(qū)域內(nèi)，尋找合適的建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行試驗(yàn)，必須滿足以下要求：①標(biāo)定場(chǎng)與驗(yàn)證場(chǎng)應(yīng)具有良好的GPS信號(hào);②優(yōu)先選擇寬闊道路，并且路況較好，路面平整度高，行人車輛較少，方便車載三維激光掃描系統(tǒng)的外業(yè)采集;③道路兩邊具有固定的特征顯著的地物，如道路標(biāo)識(shí)線，滿足特征地物分布均勻的要求，方便車載三維激光掃描系統(tǒng)快速識(shí)別采集到這些特征;④建設(shè)場(chǎng)地的長(zhǎng)度應(yīng)不短于100米，不超過(guò)500米的距離為最合適的采集路線長(zhǎng)度。

在測(cè)量驗(yàn)證場(chǎng)時(shí)，采用單點(diǎn)測(cè)量方法，用PTK測(cè)量出驗(yàn)證場(chǎng)征點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)。特征點(diǎn)的選擇應(yīng)滿足以下要求：①特征點(diǎn)容易測(cè)量得到，可以使用RTK或全站儀測(cè)量出它的絕對(duì)坐標(biāo);②特征點(diǎn)沒(méi)有遮擋物，方便車載三維激光掃描系統(tǒng)的采集識(shí)別;③特征點(diǎn)在點(diǎn)云中容易被識(shí)別。本實(shí)驗(yàn)選取的特征點(diǎn)為道路邊上的某點(diǎn)，如圖4所示。測(cè)量出該點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)。在點(diǎn)云圖中，找到該同名點(diǎn)的位置，在點(diǎn)云中提取出該標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖5所示。

3.2 精度數(shù)據(jù)分析

本實(shí)驗(yàn)采集了6個(gè)同名點(diǎn)的坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)，RTK與點(diǎn)云精度對(duì)比如表1所示，所得數(shù)據(jù)的單位都是米。

由點(diǎn)云與RTK精度對(duì)比的數(shù)據(jù)中可得：點(diǎn)云精度與RTK精度的絕對(duì)誤差小于10cm。因?yàn)榫€化圖是由點(diǎn)云數(shù)據(jù)衍生出的產(chǎn)物，6個(gè)同名點(diǎn)在線化圖和點(diǎn)云圖上的坐標(biāo)信息完全一致，可見點(diǎn)云數(shù)據(jù)衍生出的其他成果的精度的可靠性，也再次驗(yàn)證了車載三維激光掃描系統(tǒng)作為一項(xiàng)測(cè)繪新技術(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)外業(yè)測(cè)量的耗時(shí)耗力，還能夠獲得單點(diǎn)測(cè)量以外的空間信息。盡管車載三維激光掃描系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢(shì)，但仍有一些問(wèn)題存在，主要有定位定姿的平衡問(wèn)題對(duì)點(diǎn)云精度的影響;點(diǎn)云數(shù)據(jù)仍有部分缺少色彩信息;車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采集道路兩旁地物信息，因此立面體的頂部和背對(duì)街面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)仍有缺失問(wèn)題;點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大，給內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理增加了一定難度，自動(dòng)化的后處理模式也將會(huì)是車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用的一大趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡雨佳.車載激光掃描技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)科技，2014（9）：301-302.

[2]汪肇勇.三維激光掃描測(cè)量技術(shù)探究及應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（12）：457-458.

[3]劉春，楊偉.三維激光掃描對(duì)構(gòu)筑物的采集和空間建模 [J].工程勘察，2006（4）：49-53.

篇10

古建筑修復(fù)工作首先需要對(duì)古建筑進(jìn)行完整的測(cè)繪并數(shù)據(jù)存檔,利用存檔數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和修復(fù)。古建筑測(cè)繪工作主要針對(duì)研究對(duì)象的完整基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),如空間環(huán)境、古建筑局部細(xì)節(jié)等。傳統(tǒng)測(cè)量手段需要借助反射棱鏡等工具進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量，單點(diǎn)的測(cè)量費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，甚至要花幾分鐘的時(shí)間對(duì)一點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。三維激光掃描儀利用激光測(cè)距原理，直接對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行快速掃描，獲得高精度的三維數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息包含X,Y,Z坐標(biāo)和物體反射率的信息，因此三維激光掃描技術(shù)具有快速、非接觸性、高精度等特點(diǎn)。

2采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)

為了完整采集古建筑物的建筑信息，通常需要分站多角度進(jìn)行掃描。首先根據(jù)需要掃描的范圍和三維激光掃描儀的掃描參數(shù)，設(shè)計(jì)掃描控制網(wǎng)，布設(shè)掃描站點(diǎn)時(shí)應(yīng)有利于減少測(cè)量誤差，提高點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接的質(zhì)量。為確保整體掃描質(zhì)量，相鄰兩站之間數(shù)據(jù)應(yīng)有30%左右的重合度，同時(shí)相鄰兩站間至少應(yīng)有三個(gè)不同線的公共靶標(biāo)。實(shí)施掃描過(guò)程中，在設(shè)定站點(diǎn)上架設(shè)三維激光掃描儀時(shí)，應(yīng)注意避免掃描激光束與物體間夾角過(guò)小而造成掃描精度下降，同時(shí)掃描儀不要被其他物體過(guò)度遮擋。掃描時(shí)應(yīng)根據(jù)掃描對(duì)象的復(fù)雜度選擇不同的掃描參數(shù)，如表面細(xì)節(jié)豐富的物體應(yīng)采用高分辨率掃描，表面特征平滑物體宜采用低分辨率掃描，以加快掃描速度。因目前三維激光掃描儀還沒(méi)有辦法直接獲取顏色信息，每站掃描結(jié)束后，可根據(jù)需要對(duì)掃描區(qū)域進(jìn)行拍照存檔，以獲取物體的色彩和紋理信息。

3點(diǎn)云拼接

隨著測(cè)量距離的增加，三維激光掃描的掃描精度受環(huán)境影響呈下降趨勢(shì)，因此復(fù)雜的建筑物需要多站掃描,每站掃描數(shù)據(jù)均是獨(dú)立坐標(biāo)，需要進(jìn)行拼接，統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系。拼接時(shí)，以其中任一站作為控制網(wǎng)坐標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn)云，其余測(cè)站點(diǎn)云與基準(zhǔn)點(diǎn)云兩兩配準(zhǔn)。為了提高拼接精度，通常采用靶標(biāo)拼接，點(diǎn)云間的拼接精度可達(dá)1毫米，如圖1所示。但由于掃描過(guò)程中可能出現(xiàn)靶標(biāo)遮攔或測(cè)量角度過(guò)大的情況，無(wú)法使用靶標(biāo)進(jìn)行拼接，此時(shí)需要利用兩站點(diǎn)云中公共區(qū)域的相同特征點(diǎn)配準(zhǔn)。

4三維模型的建立

利用三維點(diǎn)云重構(gòu)三維模型,通常有兩種方法：(1)模型匹配法：此方法自動(dòng)程度較高，從點(diǎn)云抽取出模型部分，與常用的三維模型組件（如柱體、錐體、長(zhǎng)方體等）進(jìn)行自動(dòng)匹配處理，達(dá)到建立三維模型的目的。這種自動(dòng)匹配方法適用于具有規(guī)則形狀的對(duì)象。(2)古建筑多為不規(guī)則形狀，需要先對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、重采樣等處理，生成高精度三角網(wǎng)格模型，利用Nurbs等擬合算法生成建筑的曲面模型。本方法可生成高精度模型。最后利用映射功能可將照片中的顏色、紋理信息投影至三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)上，生成具有真實(shí)紋理的三維模型。

5三維模型的修復(fù)

古建筑因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)，會(huì)造成部分損壞，利用三維網(wǎng)格模型，根據(jù)周圍網(wǎng)格信息，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)、調(diào)整，可以得到較準(zhǔn)確的數(shù)字模型。由于古建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表現(xiàn)特征豐富，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的自動(dòng)化修補(bǔ)。針對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的修復(fù)主要采用兩種方法:(1)如果損壞出現(xiàn)在較平滑區(qū)域，如墻體時(shí)，可采用線性插值法填補(bǔ)缺乏數(shù)據(jù)；(2)如果損壞出現(xiàn)在非平面區(qū)域，首先根據(jù)周圍網(wǎng)格信息計(jì)算缺失部分的曲率，再利用二次曲面插值方法進(jìn)行插值，并使用周圍點(diǎn)的顏色信息采用雙三次插值算法計(jì)算新生成網(wǎng)格點(diǎn)的顏色信息，達(dá)到較好的修復(fù)效果。

6結(jié)束語(yǔ)