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3D激光測量技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

 

    隨著激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,激光測量已經(jīng)從靜態(tài)的點(diǎn)測量發(fā)展到動態(tài)的跟蹤測量和3D立體測量領(lǐng)域伴郁。上個世紀(jì)末沐序,美國的CYRA公司和法國的MENSI公司率先將激光技術(shù)發(fā)展到三維測量領(lǐng)域。其中姨蝴,CYRA公司的3D測量技術(shù)著重于中遠(yuǎn)距離(50米-200米)目標(biāo)的測量應(yīng)用俊啼,可以獲得6毫米到4厘米的測量精度,是針對建筑模型左医,地面施工授帕,電站,船舶設(shè)計(jì)等大型項(xiàng)目的建模男鳞,監(jiān)測應(yīng)用嫌寓;而MENSI公司則著重于短距離高精度的3D測量應(yīng)用,由于可以達(dá)到0.25毫米的精度拣壮,為工業(yè)設(shè)計(jì)虎北,設(shè)備加工,質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域提供了全新的測量手段呈缴。在2000年的時候腋尘,美國宇航局(NASA)就已經(jīng)在設(shè)計(jì)加工過程中成功的應(yīng)用了3D測量技術(shù)。

    現(xiàn)在酌峻,3D測量技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出更遠(yuǎn)的工作距離和更多的應(yīng)用領(lǐng)域盈综。I-SITE公司的3D激光掃描儀的工作距離已經(jīng)達(dá)到了800米,適用于更大規(guī)模的現(xiàn)場監(jiān)測坊阎,如露天煤礦等寒圃。3D激光測量也已經(jīng)被應(yīng)用到航空測量的領(lǐng)域,即激光雷達(dá)惶政。傳統(tǒng)的遙測技術(shù)包括衛(wèi)星遙感背涉,航空攝影測量等。但是衛(wèi)星遙感技術(shù)規(guī)模浩大锰瘸,成本高刽严,約束條件多,缺乏靈活性避凝。而航空攝影測量成本昂貴舞萄,設(shè)備要求高。相比之下管削,3D激光掃描設(shè)備可以在低空100米到450米的范圍內(nèi)對地面目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的3D測量倒脓,其精度可以達(dá)到10厘米撑螺。其低成本和靈活性將航測技術(shù)拓展到更多更廣的范圍。激光雷達(dá)不僅在軍事上有廣泛的應(yīng)用崎弃,在水利甘晤,電力,交通饲做,防洪线婚,滑坡監(jiān)測,林業(yè)等領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用前景盆均。

    3D激光測量對于軟件處理有著很高的要求塞弊,需要使用專業(yè)的對測量信息進(jìn)行處理,然后結(jié)合AutoCAD軟件建模并應(yīng)用依堆。其工作步驟包括:測量耘炭,表面處理,軟件拚接驮荚,三維建模蔼紫,應(yīng)用數(shù)據(jù)等。與傳統(tǒng)的方式相比兆送,3D激光測量有著極高的工作效率恒焕,可以大大加速工程的速度,監(jiān)測并獲得可靠的精度榛娶。
    在土木工程用印,工業(yè)設(shè)計(jì),地面模型堰漾,路橋設(shè)計(jì)做鸽,船舶建造,地理數(shù)據(jù)采集就餐,現(xiàn)場保護(hù)范咨,露天煤礦,建筑監(jiān)測等很多領(lǐng)域3D激光掃描技術(shù)都獲得了成功的應(yīng)用厂庇。其高效率和低成本的特點(diǎn)獲得了廣泛的認(rèn)可渠啊。例如,根據(jù)美國在高速公路权旷,立交橋的施工過程中應(yīng)用3D激光測量技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)替蛉,每個項(xiàng)目大約可以縮短工期4到6個月,而且不需要測量員進(jìn)入公路拄氯,橋梁工作躲查,目標(biāo)路段依舊可以保持暢通。在保證高精度,節(jié)省成本的同時镣煮,還實(shí)現(xiàn)了最大的社會效益姐霍。


但是由于3D測量技術(shù)對于應(yīng)用者的技術(shù)要求比較高,而且針對具體的應(yīng)用需要設(shè)計(jì)專門的應(yīng)用方案典唇,在某種程度上也限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用镊折。


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