三維激光掃描儀應(yīng)用于水利工程云南某水庫庫區(qū)地形測量

項(xiàng)目概況

水庫工程測區(qū)境界為預(yù)建選址水庫及周邊地形，總測區(qū)面積約為100平方公里，其中水域面積占總測量面積的五分之二（約40平方公里），水庫周邊地形及地物占總測量面積的五分之三（約60平方公里）。測區(qū)植被覆蓋茂密，常規(guī)測量在短時(shí)間內(nèi)無法完成巨大的測繪工作量，只能借助三維激光掃描儀的快速性和海量數(shù)據(jù)性。

項(xiàng)目特點(diǎn)分析

水庫工程選址往往要求對(duì)水庫周邊及上下游地形進(jìn)行精確的測繪工作，從而通過分析上下游地形及河道流量進(jìn)行水庫主壩址的選定，以往這個(gè)過程往往需要投入大量的人力成本和時(shí)間成本對(duì)大面積地形進(jìn)行長期的基礎(chǔ)測繪工作，并且由于受環(huán)境和地理因素的限制，人工和常規(guī)儀器很難在水庫地形測繪中發(fā)揮出很高的效率。

但是三維激光掃描儀卻能很好的解決水庫地形測繪中的種種問題。首先，三維激光掃描儀的高采樣率及不接觸特性可以保證在一個(gè)相對(duì)遠(yuǎn)的距離對(duì)一大片地形進(jìn)行快速的掃描和數(shù)據(jù)采集，這樣就規(guī)避了常規(guī)測繪過程特殊地形及環(huán)境導(dǎo)致工作人員無法攜帶儀器進(jìn)行測繪的情況，而且也在一定程度上保證了工作人員的人身安全，只需要在一個(gè)相對(duì)開闊的地方選擇架站掃描即可。并且最新的掃描儀軟件已經(jīng)開發(fā)出植被過濾的功能，只要能有空隙能掃描到地表便可以 剔除植被留取真實(shí)地表數(shù)據(jù)。

從后期數(shù)據(jù)輸出方面對(duì)比的話，常規(guī)測繪手段因?yàn)槭冀K局限于測繪儀器的性能與效率，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的采樣率并不能達(dá)到一個(gè)很高的量級(jí)，這使得原始的數(shù)據(jù)源頭就很單薄，后期根據(jù)原始數(shù)據(jù)所形成的分析數(shù)據(jù)也將過于粗糙，甚至達(dá)不到后期設(shè)計(jì)和規(guī)劃的要求。運(yùn)用三維掃描技術(shù)可以很好的保證原始數(shù)據(jù)的完整性和多樣性，從數(shù)據(jù)源頭保證輸出質(zhì)量，在這個(gè)基礎(chǔ)上形成的數(shù)據(jù)成果才會(huì)更加貼合實(shí)際情況和后期設(shè)計(jì)要求。

庫區(qū)周邊三維掃描點(diǎn)云效果圖

以高程模式顯示的山體點(diǎn)云效果圖

掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)為單個(gè)的坐標(biāo)點(diǎn)，構(gòu)成點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型

利用三維處理軟件形成的三維等高線，直觀精確

依據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)抽吸后過濾后繪制成的地形圖

完整庫區(qū)點(diǎn)云展示圖，多站點(diǎn)之間無縫拼接

依照庫區(qū)地形圖對(duì)水庫樞紐工程的設(shè)計(jì)建造項(xiàng)目功能及應(yīng)用范圍解析

   水庫三維掃描的目的是為庫區(qū)選址的合理性及后期設(shè)計(jì)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)，利用三維激光掃描儀的高速高效和精確性，這些技術(shù)要求都能被實(shí)現(xiàn)。

水庫地形由于其功用的限制必須是選擇高山峽谷的偏遠(yuǎn)山區(qū)，基建設(shè)施基本沒有，導(dǎo)致測繪工作異常艱難，如果能縮短外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作的時(shí)間周期在很大程度上能降低人工成本和資源消耗成本。利用三維激光掃描儀進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作就能達(dá)到這樣的效果，在保證數(shù)據(jù)成果的完整性的前提下，大幅度的縮短了外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間也降低了數(shù)據(jù)采集的難度，同時(shí)保證了人員和設(shè)備的安全，可謂是一舉多得。