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徠卡MS60全站儀在冰雪世界的掃描與建模

2019-09-20 熱度:4076 ℃

  哈爾濱冰雪大世界始創(chuàng)于1999年,至今已經(jīng)舉辦了20屆,在過去的二十年,這里涌現(xiàn)出來一系列的經(jīng)典作品:五福塔、斷橋賞雪、蘇州印象、天朝鑾軒……以及世界上最大的哥特式建筑米蘭教堂、古羅馬斗獸場(chǎng)、歐式城堡大門等,東西方文化在這里激情碰撞,又相得益彰。

哈爾濱冰雪大世界

  在第20屆冰雪大世界園區(qū)西南部,有一座形似紅色鯉魚的冰雪建筑,在魚尾兩側(cè),拱形形狀、構(gòu)造精巧的幾座冰建筑就是采用了創(chuàng)新性的“黑科技”——?dú)饽ぜ夹g(shù),建造而成的冰旅館和冰酒吧。哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木學(xué)院將這兩個(gè)奇妙建筑建造完成后,需要對(duì)兩個(gè)建筑外輪廓進(jìn)行掃描及建模,那么徠卡MS60能夠采集到此類冰雪混合物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)嗎?在現(xiàn)場(chǎng)低于零下20℃的氣溫下,徠卡MS60全站儀能夠正常作業(yè)嗎?

  一、外業(yè)掃描

  由于冰酒吧和冰旅館各區(qū)域間有間隔,無法一站進(jìn)行掃描作業(yè),所以本次掃描采用后方交會(huì)的方式設(shè)站,保證了各測(cè)站點(diǎn)云在同一坐標(biāo)系下。首先在合適位置布置反射片,并測(cè)量各點(diǎn)位坐標(biāo);然后設(shè)備搬站時(shí)采用后方交會(huì)的方式進(jìn)行設(shè)站,點(diǎn)云無需拼接,免除了拼接誤差。

徠卡MS60全站儀作業(yè)

  單站設(shè)置掃描方式采用全景掃描,水平間隔8公分,豎直間隔5公分,斜距設(shè)置為10米,掃描時(shí)間在15分鐘左右,冰旅館為三站,冰酒吧為四站,掃描及測(cè)量在兩個(gè)小時(shí)即完成。

徠卡MS60兩小時(shí)完成掃描

  掃描現(xiàn)場(chǎng)室外溫度低于零下20℃,低于設(shè)備標(biāo)稱的工作溫度,但是在整個(gè)掃描過程中,設(shè)備未出現(xiàn)異常情況,整個(gè)測(cè)量過程結(jié)束后設(shè)備只損失了20%的電量,完全滿足嚴(yán)寒地區(qū)的長(zhǎng)時(shí)間掃描需求。

  二、數(shù)據(jù)管理及建模

  每個(gè)測(cè)站掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)都可以在徠卡MS60中直接進(jìn)行3D瀏覽查看,并可以在工程項(xiàng)目中對(duì)各站掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行整體查看,檢查是否有遺漏,若有遺漏可在現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)掃,避免返工造成的經(jīng)濟(jì)損失。

  同時(shí),外業(yè)采集完成后可以通過徠卡MS60配套的Infinity軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看和點(diǎn)云噪點(diǎn)的去除。并可以根據(jù)建模軟件需求,轉(zhuǎn)換為不同格式進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

掃描點(diǎn)云處理

  依據(jù)去噪之后的點(diǎn)云,可生成冰酒吧和冰旅館的格網(wǎng)模型:

掃描點(diǎn)云生成模型

  使用3d Max生成建筑凈模:

生成建筑凈模

  總結(jié):徠卡MS60可以對(duì)冰雪混合物進(jìn)行掃描操作,獲取高精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù),用于后續(xù)建模工作,但由于激光掃描到透明冰塊時(shí)會(huì)直接透過,因此無法獲取透明冰塊的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

  徠卡MS60在嚴(yán)寒條件下仍能進(jìn)行正常作業(yè),能夠滿足近7小時(shí)連續(xù)掃描測(cè)量。

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