三維激光掃描技術在建筑工程竣工綜合測量中的應用

李相志 孫斌

摘 要： 隨著浙江省《建筑工程建筑面積計算和竣工綜合測量技術規(guī)程》的發(fā)布，管理部門對測繪企業(yè)在建筑工程竣工測繪階段的要求越來越高，不僅是測繪成果精度、質量上提出了高要求、嚴標準，同時在測繪成果提交的時間上也提出了很高的要求。而傳統(tǒng)的測繪方法越來越難以滿足實際施工要求。因此，探尋一種新的、高效的測繪方法顯得尤為重要。文章經(jīng)過大量項目實踐，證明了在建筑工程竣工綜合測量中使用三維激光掃描技術比傳統(tǒng)測量方法效率、質量上都有了很大的提升。本文主要介紹，三維激光掃描在工程竣工驗收中的主要步驟及其與傳統(tǒng)方法在效率和質量上的對比。

關鍵詞： 三維激光掃描技術;建筑工程;綜合竣工測量;點云數(shù)據(jù)

【中圖分類號】P258 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.053

1 三維激光掃描竣工測繪主要工作步驟

1.1 制定三維掃描方案

測繪項目必須依據(jù)技術設計書進行，技術設計書是項目實施的依據(jù)。

三維激光掃描技術設計書應當具備項目概況、作業(yè)依據(jù)、精度指標、掃描方案、質量控制方案及精度評定方法。其中，影響點云數(shù)據(jù)質量的關鍵因素就是掃描方案。

制定掃描方案前應當進行項目踏勘，詳細了解建筑工程位置、建筑密度、建筑高度等信息，為掃描控制點的布設提供依據(jù)。

1.2 三維激光掃描控制網(wǎng)要求

三維激光掃描控制網(wǎng)布設精度必須滿足建筑工程竣工建模要求，應至少有2個或以上控制點能夠通視，控制點平面坐標應當使用高精度全站儀進行導線測量并對測量結果進行平差。控制點高程測量應當使用精密水準儀進行水準測量，水準測量應當實施往返測或環(huán)形水準路線，且應當對測量結果進行平差。

各控制點應當保證三維激光掃描儀能獲取建筑物完整信息（滿足規(guī)劃數(shù)據(jù)要求即可），保證各站之間至少有3個以上公共點。為保障規(guī)劃層高測量的要求，各站點還應當保證能夠獲取足量建筑物各層室內(nèi)地坪或頂板的點云數(shù)據(jù)。

必要時可以結合網(wǎng)絡RTK進行激光掃描控制網(wǎng)的布設。

1.3 外業(yè)點云數(shù)據(jù)采集及成圖

1.3.1 注意事項

1）建筑物竣工驗收無需獲取建筑物影像資料，因此無需打開拍照功能。

2）數(shù)據(jù)采集應當選擇工程覆土平整后至綠化種植之前這一階段，可以有效避免植被對測量精度的影響。

3）采集的數(shù)據(jù)應盡可能保證地面各種管道井的井蓋、消防設施、地面車位線、道路側石等構筑物的完整性。

4）注意施工現(xiàn)場儀器和人員的安全。

1.3.2 內(nèi)業(yè)成圖

1）利用點云數(shù)據(jù)處理軟件對外業(yè)采集回來的點云數(shù)據(jù)進行拼接，檢查拼接后的數(shù)據(jù)精度是否符合技術設計書要求。

2）檢查拼接后的點云數(shù)據(jù)采集是否完善，如有缺失還應當進行補測，以達到在點云數(shù)據(jù)上可以獲取竣工驗收測量所需的各項數(shù)據(jù)。

3）因竣工測繪無需建立建筑物最終模型，因此可以直接從拼接好的點云數(shù)據(jù)直接繪制1：500竣工地形圖。

2 三維激光掃描技術與常規(guī)測量方法的對比

2.1 精度對比

項目完成后，利用高精度全站儀采集建筑物主要邊長數(shù)據(jù)作為建筑物實際邊長Lo與三維掃描儀獲取的建筑物邊長L1和傳統(tǒng)地形測量方法測得的建筑物邊長L2進行對比，對比結果如下表。

根據(jù)誤差方程W=sqrt（[ΔΔ]/n），

由上表可知三維掃描儀采集的建筑物邊長中誤差為：W1=±0.005m;

傳統(tǒng)地形測量方法采集的建筑物邊長精度中誤差為：W2=±0.020m。

2.2 項目時間對比

3 結語

綜上所述，三維激光掃描技術應用于建筑工程測量時能夠大幅提升數(shù)據(jù)采集精度及并縮短工期，有效提高測繪工程項目效率、降低項目成本。

參考文獻

[1] 謝宏全，侯坤.地面三維激光掃描技術與工程應用.武漢大學出版社，2013.12.

[2] DB33T 552-2014《1∶500 1∶1000 1∶2000數(shù)字地形圖測繪規(guī)范》省級地方標準.

[3] DB33T1152-2018《建筑工程建筑面積計算和竣工綜合測量技術規(guī)程》.