三维激光扫描技术在建筑立面测绘中的应用研究

论文摘要

城市建筑是一个城市形象展示的窗口,是城市文化的重要载体。在城市的发展进程中,曾经的城市建筑已经无法适应城市的发展,因此对部分建筑的修缮和改造成了城市发展进程中不可忽视的问题。如何在最短的时间内高质量地完成建筑测绘工作,并将资料永久性的保存下来,实现建筑物的数字化和可视化,是城市建筑改造所追求的理想目标。三维激光扫描技术是一项全新的现代化测绘技术,相较于传统的测绘技术,它具有无法比拟的独特优势和不可替代的价值,它的出现推动建筑测绘技术不断的前行和进步。本文从三维激光扫描技术的基本构成、工作原理以及一般工作流程出发,再结合不同材质、水平角、测距对点云精度影响的分析结果,制定扫描方案,再以九江市柴桑区教育局大楼为例,获取教育局大楼表面的点云数据,进行后续数据处理以及三维建模,并对相关的精度进行了分析。主要研究内容如下:(1)通过实验对不同的反射面、扫描距离和水平角进行扫描,研究分析了三维激光扫描仪在不同材质、水平角、测距上的精度问题,以此验证将扫描仪应用于实际案例中的可行性。(2)通过实际案例,阐述了三维激光扫描仪数据采集流程上的具体步骤。通过对测区环境的现场踏勘以及不同材质、水平角、测距对点云精度影响的分析结果,制定了相应的实施方案,完成了对九江市柴桑区教育局大楼的扫描工作,获得了原始的三维点云数据。然后结合软件进行数据处理任务。(3)基于教育局大楼的点云数据,完成了教育局大楼点云模型的建立和立面图的绘制,并通过精度分析,验证可行性;通过教育局大楼的点云数据、影像照片和地形图三者相互结合生成了教育局大楼的三维模型,为之后教育局大楼的日照分析等,提供了真实可靠的三维实体模型数据,并通过精度分析,验证其可行性。

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Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.4 本文的组织结构

第二章三维激光扫描技术

2.1 三维激光扫描技术

2.2 三维激光扫描技术的工作原理

2.3 三维激光扫描技术的分类

2.4 三维激光扫描技术的应用领域

2.5 三维激光扫描技术的优点

2.6 本章小结

第三章建筑物点云数据的采集和处理

3.1 扫描精度影响分析

3.1.1 不同材质的精度分析

3.1.2 扫描距离精度分析

3.1.3 水平角精度分析

3.2 点云数据采集

3.2.1 现场踏勘

3.2.2 准备工作

3.2.3 数据采集

3.2.4 数据采集中的注意事项

3.3 点云数据预处理

3.3.1 点云数据

3.3.2 点云数据的配准

3.3.3 点云去噪

3.3.4 数据精简

3.4 本章小结

第四章模型构建及其精度分析

4.1 建筑测绘技术

4.2 建筑点云模型的构建

4.2.1 点云封装

4.2.2 模型孔洞的修补和优化

4.2.3 模型的简化

4.2.4 精度分析

4.3 建筑物立面图的生成

4.4 建筑三维实体模型的生成

4.4.1 三维建模的方法

4.4.2 三维模型的建立

4.5 本章小结

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张展鹏

导师: 刘小生

关键词: 三维激光扫描技术,建筑立面测绘,点云数据,立面图,三维模型

来源: 江西理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程

单位: 江西理工大学

分类号: P225.2;TU198

总页数: 64

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