三维激光扫描技术在水电站3D建模中的应用

王洋+王金+杨志锋等

摘要：为了建立起库区的3D模型，文章基于地面三维激光扫描仪和车载激光扫描仪技术所获取的点云数据，一方面利用地面三维激光扫描仪技术的点云密度高、精度高的特点，另一方面结合车载激光扫描仪扫描速度快的特点，将两种不同的数据源进行融合以实现3D建模，在河南宝泉蓄能电站的3D建模中取得了较好的效果。

关键词：三维激光扫描技术；水电站；3D建模；数据融合；点云数据 文献标识码：A

中图分类号：P228 文章编号：1009-2374（2015）13-0046-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.024

1 概述

随着三维地理信息管理系统在水利建筑领域的深入研究，建立水库的三维模型日益成为研究的热点和难点。传统的人工测量方法耗时耗力，检核工作难进行。摄影测量的方法可以快速获取被测区域的影像，但是高程精度不高，同时由于拍摄高度的限制，对尺寸较小的目标物辨识能力有限。三维激光扫描仪技术以其高精度、高密度、实时性强和非接触性主动获取物体表面3D信息的特点，自问世以来就得到了广泛的应用。三维激光扫描仪技术通常包括地面激光扫描仪、车载激光扫描仪和机载雷达。利用地面激光扫描仪技术，Kim等对预制钢构件的尺寸（长、宽和面积）进行高精度扫描。Virtanen等利用地面激光扫描仪技术对物体进行快速的数字化建模。Wang利用激光扫描仪技术实现对不同测站点云的高精度匹配。刘求龙等利用地面激光扫描仪对慧泉变电站进行三维建模。为了能够完整、精确地建立起水库的三维模型，利用地面激光扫描仪的精度优势和车载激光扫描仪的速度优势，对车载激光扫描仪和地面激光扫描仪采集的数据进行结合，进而得到整个库区的三维构架是目前最快捷有效的方式之一。……