三维激光点云数据在城市建模中的应用.pdfVIP

第l期 赵海莹等．三维激光点云数据在城市建模中的应用 文章编号：1672—8262(2009)01—69—04中图分类号：P235 文献标识码：B 三维激光点云数据在城市建模中的应用 赵海莹¨，张正鹏2 (1．东北岩土工程勘察总公司，辽宁鞍山114002； 2．辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000) 摘要：激光扫描技术在虚拟城市三维建模中的应用越来越广泛。分析HDS2500激光扫描系统在城市建模中的应 用，阐述其工作原理及流程。以一实例，对三维激光点云数据在AutoCAD中的建模过程做详细介绍。 关键词：激光扫描；虚拟城市；点云数据；三维建模 1 引 言 虚拟城市是综合利用计算机技术、多媒体技术、3s 技术、虚拟现实技术等建立起来的虚拟的三维城市，是 数字地球的重要组成部分。现代测量技术的发展，为 虚拟城市三维数据的获取提供了方便和快捷的手段。 目前建立虚拟城市的数据主要来源于规划建筑物设计 图纸、城市数字地图、三维激光扫描数据、航空摄影及 卫星遥感图像。其中三维激光扫描系统是新兴起的一 种测量手段，由于它能够快速直接获取地表实体的三 田1三维激光点云图 维信息，正逐渐受到广泛的应用。 本文以地面激光扫描系统HDS2500为例，阐述其 3三维建模应用实例 工作原理及流程。通过该系统获得的激光点云数据， 三维激光扫描仪可以快速获取物体的三维信息， 可以在Cylcone软件下进行预处理，并可导人到Auto- 将测量方式从点扩展到面，因而在三维建模中有很广 CAD和Microstation中三维建模。 阔的应用前景。利用三维激光扫描系统建立实体的三 维模型，其工作流程主要包括：外业实体扫描、内业点 2三维激光扫描系统简介 云图拼接、三维建模3个部分。本文以实例简要叙述 HDS2500三维激光扫描系统由三维激光扫描仪和 外业扫描流程，主要对点云数据在AutoCAD中的三维 Cyclone扫描软件组成。在HDS2500三维激光扫描仪 建模过程做详细介绍。 内，有一个激光脉冲发射体，两个反光镜快速而有序地 3．1 实体扫描 旋转，将发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区 以校区新华楼为扫描实体，利用HDS2500扫描系 域。测量每个激光脉冲从发出到被测物表面再返回仪 统完成点云数据的获取，见图1。通过笔记本连接 器所经过的时间来计算距离，同时编码器测量每个脉 冲的角度，可以得到被测物体的三维真实坐标。将每 个扫描过程。由于扫描仪视野在水平方向上仅有 个点实时显示在电脑的显示屏上，就形成了被测物体 m 400，扫描范围1—50m内精度较高，在离新华楼30 的点云图，图1为辽工大新华楼的点云图。利用Cy． 前后左右方向设站，进行了10次分景扫描，扫描点间 clone软件，可快速将点云图部分或全部转换成三