三維激光掃描儀應用于水利工程云南某水庫庫區(qū)地形測量

項目概況

水庫工程測區(qū)境界為預建選址水庫及周邊地形，總測區(qū)面積約為100平方公里，其中水域面積占總測量面積的五分之二（約40平方公里），水庫周邊地形及地物占總測量面積的五分之三（約60平方公里）。測區(qū)植被覆蓋茂密，常規(guī)測量在短時間內無法完成巨大的測繪工作量，只能借助三維激光掃描儀的快速性和海量數(shù)據性。

項目特點分析

水庫工程選址往往要求對水庫周邊及上下游地形進行精確的測繪工作，從而通過分析上下游地形及河道流量進行水庫主壩址的選定，以往這個過程往往需要投入大量的人力成本和時間成本對大面積地形進行長期的基礎測繪工作，并且由于受環(huán)境和地理因素的限制，人工和常規(guī)儀器很難在水庫地形測繪中發(fā)揮出很高的效率。

但是三維激光掃描儀卻能很好的解決水庫地形測繪中的種種問題。首先，三維激光掃描儀的高采樣率及不接觸特性可以保證在一個相對遠的距離對一大片地形進行快速的掃描和數(shù)據采集，這樣就規(guī)避了常規(guī)測繪過程特殊地形及環(huán)境導致工作人員無法攜帶儀器進行測繪的情況，而且也在一定程度上保證了工作人員的人身安全，只需要在一個相對開闊的地方選擇架站掃描即可。并且最新的掃描儀軟件已經開發(fā)出植被過濾的功能，只要能有空隙能掃描到地表便可以 剔除植被留取真實地表數(shù)據。

從后期數(shù)據輸出方面對比的話，常規(guī)測繪手段因為始終局限于測繪儀器的性能與效率，導致數(shù)據的采樣率并不能達到一個很高的量級，這使得原始的數(shù)據源頭就很單薄，后期根據原始數(shù)據所形成的分析數(shù)據也將過于粗糙，甚至達不到后期設計和規(guī)劃的要求。運用三維掃描技術可以很好的保證原始數(shù)據的完整性和多樣性，從數(shù)據源頭保證輸出質量，在這個基礎上形成的數(shù)據成果才會更加貼合實際情況和后期設計要求。

庫區(qū)周邊三維掃描點云效果圖

以高程模式顯示的山體點云效果圖

掃描點云數(shù)據為單個的坐標點，構成點云數(shù)據模型

利用三維處理軟件形成的三維等高線，直觀精確

依據點云數(shù)據抽吸后過濾后繪制成的地形圖

完整庫區(qū)點云展示圖，多站點之間無縫拼接

依照庫區(qū)地形圖對水庫樞紐工程的設計建造項目功能及應用范圍解析

   水庫三維掃描的目的是為庫區(qū)選址的合理性及后期設計提供精準的數(shù)據依據，利用三維激光掃描儀的高速高效和精確性，這些技術要求都能被實現(xiàn)。

水庫地形由于其功用的限制必須是選擇高山峽谷的偏遠山區(qū)，基建設施基本沒有，導致測繪工作異常艱難，如果能縮短外業(yè)數(shù)據采集工作的時間周期在很大程度上能降低人工成本和資源消耗成本。利用三維激光掃描儀進行外業(yè)數(shù)據采集工作就能達到這樣的效果，在保證數(shù)據成果的完整性的前提下，大幅度的縮短了外業(yè)數(shù)據采集時間也降低了數(shù)據采集的難度，同時保證了人員和設備的安全，可謂是一舉多得。