三维激光扫描技术在异形建筑竣工测绘中的应用

许飞

(德州市自然资源局，山东 德州 253000)

1 引言

近年来，我国出现了大量异形建筑，异形建筑具有外观独特、空间大、跨度宽等特点，传统测绘手段已不能满足其竣工测绘的需求。三维激光扫描技术是于上世纪90 年代中期发展成熟的一项高新技术，无需接触测量目标就可快速、全自动、高精度获取物体表面的密集点云数据，后期结合相关软件不仅能快速复建物体的三维模型，还能进一步提取物体的二维平面信息，因此又被称作“实景复制技术”[1]。当前，随着三维激光扫描技术软硬件价格的不断下探，该技术已被越来越多地应用于各种工程测量中，本文就三维激光扫描技术在异形建筑竣工测绘中的应用进行探讨。

2 三维激光扫描技术简介

2.1 技术原理

三维激光扫描技术原理和免棱镜全站仪系统类似，即通过激光发射器周期地驱动二极管脉冲信号到达被测物体，回波信号经漫反射返回被接收器接收，计时器同步记录发射时刻和返回时刻，控制编码器同步测量激光脉冲水平角和垂直角，仪器自带的微电脑计算扫描点到仪器中心的斜距，进而按极坐标法即可求出被测物体表面扫描点的三维坐标。不同的是，免棱镜全站仪是单点作业，而三维激光扫描仪可实现对目标全方位立体扫描，将扫描获取的密集点称作点云[2]。

三维激光扫描技术通常采用的都是内部坐标系统，采集到的点云数据以扫描坐标系为基准，扫描坐标系的定义为：以发射激光束处为该坐标系原点，X 轴为扫描仪水平转动轴的零方向，Z 轴为扫描仪水平时的天顶方向（理论竖直轴），Y 轴与X 轴、Z 轴成右手坐标关系，三维激光扫描技术测量原理如图1所示。……