三维激光扫描――建筑、地质、采矿及科(kē)研应用(yòng)及三维扫描解决方案

    在遗产及文(wén)物(wù)保护、文(wén)物(wù)发掘领域，三维激光扫描仪提供了全新(xīn)的工具和方法来帮助我们更详尽的采集、记录相关信息，同时大量减少数据采集时间。

    在文(wén)物(wù)保护过程中，文(wén)物(wù)资料的采集往往需要更详尽，这样才能(néng)有(yǒu)利于资料的整理(lǐ)保留和将来的修缮、研究。同时很(hěn)多(duō)带有(yǒu)复杂曲面和線(xiàn)条的文(wén)物(wù)古迹很(hěn)难用(yòng)传统的测量工具进行度量，甚至很(hěn)难用(yòng)線(xiàn)画图或等高線(xiàn)图进行完善的记录。当采用(yòng)徕卡三维激光扫描仪时，我们可(kě)以得到高精度的点云信息，结**色信息，可(kě)以得到尺寸精准，色彩表达逼真的立體(tǐ)模型。可(kě)供复制、研究、信息检索。

    考虑到考古遗址中很(hěn)多(duō)重要的迹象会因考古发掘工作的需要，在发掘过程中被逐步破坏掉，利用(yòng)三维激光扫描仪的测绘，可(kě)以把发掘过程完整的真实场景记录下来，供后续長(cháng)久保存、展示、研究的需要。

在故宫

    在对故宫太和殿进行扫描测量工作时，利用(yòng)徕卡三维激光扫描仪完成了太和殿的内部和外部的扫描，成功获得整个太和殿的三维测量数据。经过对后续数据的进一步处理(lǐ)，生成了**、完整的三维模型，并基于此三维模型生成了详细结构表达的線(xiàn)画图。

在兵马俑

    通过使用(yòng)徕卡三维激光扫描仪对秦俑二号坑的扫描作业，生成了二号坑的完整三维数据模型，总面积约6000平方米四个单元，东西*長(cháng)处96米，南北*宽处84米，深约5米。*终完成的模型大部分(fēn)精度达到2mm，个别地方达到3mm。

在乐山(shān)大佛

    2006年12月利用(yòng)徕卡三维激光扫描仪，完成了乐山(shān)大佛表面数据的高精度采集。根据项目实际需要，在观景台、栈道、大佛腿部、凌云山(shān)四处设站扫描，共扫描18站，得到整个大佛的点云及崖壁的三维数据。扫描数据通过软件拼接，得到完整的三维点云数据。

在長(cháng)城

    國(guó)家文(wén)物(wù)和测绘部门统一规划部署的長(cháng)城资源调查项目中，徕卡三维激光扫描仪作為(wèi)全新(xīn)的信息采集手段参与进来，实现了对長(cháng)城信息的完整、详实、科(kē)學(xué)、**的测绘。為(wèi)長(cháng)城数据库的记录和研究提供了重要的数据基础。

特点：

    信息采集快速；

    数据保存更完善、详实；

    可(kě)实现文(wén)物(wù)在计算机中的真实再现；

    為(wèi)古迹的修缮和复制提供数据基础；

    测绘简单，不用(yòng)装备梯架就可(kě)以完成测量，减少工人劳动强度；

    实现传统测绘手段无法操作或记录对象的测绘；

    非接触测量，充分(fēn)保护文(wén)物(wù)或发掘现场。

    针对复杂的工厂环境、变電(diàn)站、特大钢结构、复杂的大型装备，三维激光扫描仪提供了全新(xīn)的测量方法，可(kě)以快速完成基于完整特征面的测量，从而采集和记录下完备的相关信息。针对工厂和管道的应用(yòng)，三维扫描处理(lǐ)软件提供了专业的模块完成模型建立，虚拟测量，分(fēn)析计算等功能(néng)。

    通过三维激光扫描仪的基础扫描，可(kě)以搜集机构或作业现场的完整三维信息，这些重要的基础信息為(wèi)改建、设计、检测提供真实、高精度的数据源。基于此真实场景的设计让设计方案制订更**、准确，并可(kě)以将设计模型与三维场景进行结合，以对设计进行虚拟校验，干涉检查，避免返工，提高效率，缩短工期，并节约成本。

工厂

    三维激光扫描系统可(kě)以提供真三维、真尺寸的工厂改造数据模型。加快设计的进度，在真实尺寸下得到*佳设计方案。

電(diàn)力设施

    变電(diàn)站和電(diàn)力输送系统，往往结构复杂，同时所处工作环境危险，利用(yòng)传统测量手段，很(hěn)难搜集到完整的基础数据信息。通过三维激光扫描仪可(kě)以短时间，实现**的数据采集。

管道设计

    管道系统改扩建是三维激光扫描仪应用(yòng)涉足*早的行业之一，為(wèi)此该系统配置有(yǒu)多(duō)元化的软件系统及专业化的模块，可(kě)以与AutoPlant、Microstation、AutoCAD等设计工具实现无缝集成，该系统為(wèi)用(yòng)户提供*先进的管道改扩建测量解决方案，是该领域的全球领跑者。

大型钢结构、装备

    对于大型钢结构及装备的生产和安装，三维激光扫描仪可(kě)以在设计前期完成现场基础数据的搜集；在大部件加工完成后，进行尺寸的扫描检查；部件在运往安装现场前，可(kě)通过相关应用(yòng)软件进行部件间的虚拟装配，实现虚拟检查，并可(kě)以直接放入安装场景扫描模型中实现虚拟现场安装。

船舶测量

    船舶测量其应用(yòng)形式集中在：船形验收、舱容计算、虚拟维修、虚拟安装等几个方面。在船舶受损修复、腐蚀检测、变形监测等方面徕卡三维激光扫描仪能(néng)发挥独到的功能(néng)。徕卡三维激光扫描技术在船舶测量方面无论在國(guó)内和國(guó)外有(yǒu)大量的典型应用(yòng)。

特点：

    在设计阶段实现实时虚拟现场考察和测量；

    在设计完成阶段实现虚拟安装或改建验证；

    在完工阶段实现高精度质量检验；

    缩短工期；

    节约生产成本。

    三维激光扫描仪及后处理(lǐ)软件被广泛应用(yòng)于公路、铁路、航空、水利、港口等项目的新(xīn)建、改建及规划中。

    在这些基础设施建设领域，三维激光扫描仪提供了快捷的测绘手段，并将现场测量数据高精度、完整地带回办公室供细化测绘、设计规划、研究计算、场景仿真等进一步应用(yòng)。测量结果不仅包含特征点几何特性，而且连同现场对象的细节特征，甚至对象的颜色信息以及完整的三维空间结构都保存下来。实现**、可(kě)视化、精准测量结果，完全可(kě)以在办公室電(diàn)脑中进行细化测量和勘察，减少野外数据采集的工作量和采集时间。

公路建设

    在公路建设领域，从公路初建的地形测绘到公路改扩建，三维激光扫描系统都能(néng)提供极大的帮助。尤其在繁忙的道路上，利用(yòng)三维激光扫描仪进行测绘，可(kě)以不进行或少进行交通管制。测量设站更自由，测量场景**，一次测量可(kě)以得到大量**的相关信息。

铁路建设

    三维激光扫描仪可(kě)完成全景测量，因此对于铁路站场或某特定路段，可(kě)以一次完成線(xiàn)路设施、相关建筑物(wù)及周边场景的实尺寸三维空间信息的搜集。这些完整的信息可(kě)用(yòng)于后续设计及计算、评估或虚拟设计。

隧道工程

    三维激光扫描仪可(kě)以代替常规的测量手段，完成基础信息搜集，并可(kě)以对施工中或完工隧道进行扫描，得到高精度的点云模型。在点云模型上可(kě)以直接抽取断面数据来对隧道工程的质量、状态进行评价、验收。

桥梁改建

    获取桥梁现状的扫描数据，基于点云数据生成三维桥梁模型。在真三维的环境设计桥梁的改造方案。或者直接基于点云快速绘制桥梁的二维结构图，按照传统的流程对桥梁的改造制定方案。

水利、机场及港口工程

    工程调研阶段，可(kě)通过三维激光扫描搜集**、详实的基础数据，供论证和规划参考；在工程设计阶段，精准的现场数据直接让设计人员坐(zuò)在办公室中完成现场测量，并可(kě)利用(yòng)相关软件直接、快速完成基于三维模型的土石方量计算；设计完成阶段可(kě)利用(yòng)扫描的三维模型完成设计的验证。

特点：

    大大减少现场测量时间；

    减少往返测量现场的次数；

    测绘结果详尽；

    通过对结果点云的查看和虚拟测绘，实现根据数据模型进行现场勘察及测绘细化；

    可(kě)实现现场虚拟，让新(xīn)的设计单元与场景进行虚拟结合，以对设计结果进行审核；

    三维测量形成的完整模型极大提高规划或改建设计的可(kě)视化；

    强大的计算功能(néng)，完成土石方等的概预算。

文(wén)物(wù)保护，是指对各种文(wén)化遗产现场的测量、记录、与恢复。雕塑、古建筑物(wù)、考古现场，都属于该应用(yòng)范畴。在亚洲國(guó)家该类工程如雨后春笋方兴未艾。在國(guó)内，徕卡凭借自己的产品和技术优势，已经完成秦始皇兵马俑、乐山(shān)大佛、北京故宫等重要古文(wén)物(wù)的扫描测绘。提供了可(kě)靠、高效的成果。也只有(yǒu)徕卡做到了。

点云图

真实场景

实景扫描

初步模型