地面三维激光扫描技术及其在古建筑测绘中的应用研究-测绘工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘要 摘 要 古建筑，作为人类文明的标志和象征，具有很高的科学价值、文化价值、人文价值 和艺术价值。因此，如何长久地进行古建筑保护、修缮、复原，让历史的文化艺术世代 相传已成为当今时代一大亟需解决的难题，这就要求我们必须不断地将先进的技术和方 法应用于古建筑行业，进行详细的古建筑测绘，建立完善的古建筑数据库，实现古建筑 的数字化、现代化和三维可视化。 三维激光扫描技术是国际上近几年发展起来的一项高新技术，它的出现是测绘领域 中继 GPS 技术以来的又一次技术革命和创新。它是一种无需接触测量目标就可以快速 地获取物体表面的三维坐标，然后经过相关的后续数据处理软件和建模软件来构建出实 体真实的三维模型的测量技术，又称为“实景复制技术”。它的快速度、高精度、自动 化、数字化、无接触性等特点与传统测量相比在古建筑测量行业具有无可比拟的优越性， 它的出现使得古建筑测量数据的获取从传统的单点获取向快速的、海量的自动化获取方 式转变，这有力地推动了古建筑测绘技术的发展。 论文首先阐述了三维激光扫描技术，详细介绍了它的基本系统构成、工作原理和一 般作业流程，然后对古建筑测量的基本知识和技术进行了阐述，最后结合前面的基本知 识，对已获取的古建筑三维激光扫描原始点云数据进行了基本处理和三维建模，论文的 主要研究内容如下： 1、利用 Cyclone 软件对原始三维激光扫描数据进行了基本预处理，实现了不同视 点扫描数据的拼接，并就基于标靶的拼接、基于控制点的拼接、基于点云的拼接和 混合拼接后的结果进行了比较分析。 2、在充分考虑点云数据分布特征的基础上分析了点云噪声产生的原因，探讨了对 不同类型的噪声进行去噪处理的方法，实现了点云去噪与滤波。 3、在经过点云数据拼接、点云合并、点云去噪等预处理后进行了古建筑三维建模， 并对原始三维建模进行了纹理贴图，实现了点云数据漫游等。 4、进行了对建立古建筑数据库的初步讨论研究。 关键字：三维激光扫描、古建筑、测绘、拼接、点云、三维建模 i A Abstract As a symbol of human civilization, ancient architectural building has great scientific, cultural and artistic value. Thus, how to carry out the ancient architecture protection, restoration and rehabilitation, how to make the art of history from generation to generation has become a big problem need to be solved in recent times. This requires us must constantly apply advanced technology and methods to ancient architecture industry to conduct detailed surveying and mapping of ancient buildings and establish a thorough database and 3D visualization of ancient buildings so that to achieve digitization and modernization of ancient architecture. 3D laser scanning technology is a high advanced international technology developed in recent years. It is another epoch-making technological innovation and revolution after the GPS in the surveying and mapping field. The 3D laser scanning technology is a measurement that can quickly obtain three-dimensional coordinates of the object’s surface without contact and then follow through the relevant data processing software and modeling software to construct a three-dimensional solid model