三維激光掃描技術在水電站3D建模中的應用

王洋+王金+楊志鋒等

摘要：為了建立起庫區的3D模型，文章基于地面三維激光掃描儀和車載激光掃描儀技術所獲取的點云數據，一方面利用地面三維激光掃描儀技術的點云密度高、精度高的特點，另一方面結合車載激光掃描儀掃描速度快的特點，將兩種不同的數據源進行融合以實現3D建模，在河南寶泉蓄能電站的3D建模中取得了較好的效果。

關鍵詞：三維激光掃描技術；水電站；3D建模；數據融合；點云數據 文獻標識碼：A

中圖分類號：P228 文章編號：1009-2374（2015）13-0046-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.024

1 概述

隨著三維地理信息管理系統在水利建筑領域的深入研究，建立水庫的三維模型日益成為研究的熱點和難點。傳統的人工測量方法耗時耗力，檢核工作難進行。攝影測量的方法可以快速獲取被測區域的影像，但是高程精度不高，同時由于拍攝高度的限制，對尺寸較小的目標物辨識能力有限。三維激光掃描儀技術以其高精度、高密度、實時性強和非接觸性主動獲取物體表面3D信息的特點，自問世以來就得到了廣泛的應用。三維激光掃描儀技術通常包括地面激光掃描儀、車載激光掃描儀和機載雷達。利用地面激光掃描儀技術，Kim等對預制鋼構件的尺寸（長、寬和面積）進行高精度掃描。Virtanen等利用地面激光掃描儀技術對物體進行快速的數字化建模。Wang利用激光掃描儀技術實現對不同測站點云的高精度匹配。劉求龍等利用地面激光掃描儀對慧泉變電站進行三維建模。為了能夠完整、精確地建立起水庫的三維模型，利用地面激光掃描儀的精度優勢和車載激光掃描儀的速度優勢，對車載激光掃描儀和地面激光掃描儀采集的數據進行結合，進而得到整個庫區的三維構架是目前最快捷有效的方式之一。……