二、三维激光扫描技术特点

1. 数据获取自动化，一键式操作；

三维激光扫描仪高度智能化，无需人工干预，三维激光扫描仪自动发射的激光测得目标物表面点的三维坐标信息；无需复杂操作，实现一键自动扫描。

2. “快”

“快”是扫描仪诞生产生的概念，在常规测量手段里，每一点的测量费时都在2-5秒不等，有的甚至要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量，在数字化的今天，这样的测量速度已经不能满足测量的需求，三维激光扫描仪的诞生改变了这一现状，现在三维激光扫描仪最大速度已经达到100万点每秒，这是三维激光扫描仪对物体详细描述的基本保证，古文体，工厂管道，隧道，地形等复杂的领域无法测量已经成为过去式。

3. 数据获取全要素，高密度、高精度（误差为毫米级）；

三维激光扫描以水平和竖直方向同时全方位快速的获取高精度，高分辨率的海量的点位数据。

4. 数据是三维矢量，简单直观；

三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X,Y,Z点的信息，还包括R,G,B颜色信息，同时还有物体反射率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉。

5. 非接触测量方式，保证作业安全。

采用非接触目标的方式,人员无需接触被测物体,即可直接采集物体表面的三维数据，降低了危险的场景（高大空间，电厂，辐射）测量风险。

6. 数字化兼容性好

通过直接获取数字信号采集数据的,所以具有全数字特征，方便进行后期处理和输出，与Revit、AutoCAD、SketchUp、ArchiCad等软件有很好的共享性

三、三维激光扫描技术使用流程

四、与传统测量方式对比

目前建筑物空间信息获取主要的两种方法：传统测量方式、三维激光扫描；综合对比分析并结合实际及各个施工单位在实际应用中得出的总结，得出各方法的优势特点表。

五、三维激光扫描技术的应用方向

1.三维激光扫描技术与BIM

BIM技术是建筑行业的技术革命，但是一直都处于一种建模，碰撞分析，检测等方面，并没有深入衔接现实，忽略施工工地数据与BIM模型间的流通转化，并没有贯穿到BIM的全生命周期中去。

三维激光扫描技术是BIM技术应用最基础的一个环节；根据扫描获取全面的施工基础信息，对BIM设计模型校核，消化设计与施工现场的误差，提供可施工可交付的BIM模型。可以辅助设计人员对模型、图纸做合理的调整与变更；可以帮助管理人员对工程质量及状态进行检查；对工程施工做完整的三维记录、存档，为后期运维提供真实的数据依据。

① 精装修

现场三维激光扫描，快速建立起物体的三维影像模型。大幅提高了测量的效率,为设计阶段争取了大量深化及验算时间。逆向建模将实际土建现场转化为3D虚拟实体数字模型以便设计全程、全息提取现场尺寸及相关精确参数。依据点云建立的三维模型与原设计模型进行对比，检查现场施工情况，为后期装饰等专业深化设计的基础。

② 机电安装

在机电装配预式预制加工，运送至现场只进行装配作业，装配过程中工人按照预制构件的编号和定位标记，迅速完成构件的安装。为了达到预制化安装要求，深化设计之前，需对现场进行准确高效的复尺，保证模型构件的尺寸与现场安装空间相符。采用三维激光扫描仪可无接触、高效率、高精度地完成施工现场的精确扫描，获取现场全面的三维空间信息。

③幕墙安装

随着我国建筑业突飞猛进的发展和建筑施工技术的不断进步，出现大量造型多变的复杂异形结构的建筑的幕墙。在幕墙的下料、施工的过程中，增加测量、放线作业的难度。

目前，传统的测量方法主要采用经纬仪、水准仪、全站仪等仪器；对于异性复杂建筑的幕墙的测量作业，常规的测量方法已无法满足作业要求，测量精度不足，测量作业效率低，而且会造成材料以及成本的浪费。

④旧改工程

历史建筑年代久远，已无可用竣工图纸，加上后期的加建和改建，内部结构复杂，且墙体、梁及柱均变形严重。如果采用常规全站仪设站方式，须逐层逐边进行量测后再进行手工绘制分层平面及立面图；这样做不仅工作量巨大，且图形不规则，精度难以达到要求，这给传统测绘带来了巨大挑战。采用三维激光扫描技术可以有效解决历史建筑物给传统测绘带来的“难测绘”“精度低”“工期长”等痛点。

⑤古建类建筑

三维激光扫描技术可快速准确地形成古建真实面貌的数字化存档信息；根据三维点云模型可辅助建模，细节更加丰富，模型更加真实准确，方便后续对古建的修复、维护、研究及展示等工作。

2.三维激光扫描技术与土方工程量

工程施工中的土石方量测量计算,关系到工程的费用概算及方案选优，传统的全站仪或GPS-RTK采点法,极易产生数据点分布不合理、特征点缺失而影响土石方量的计算，采用三维激光扫描仪可无接触、高效率、高精度地完成基坑的精确扫描，基于点云数据快速计算现场基坑的实际挖掘土方量。此外，通过与设计模型进行对比，还可以直观了解基坑挖掘质量等其他信息。

3.三维激光扫描技术与储存罐检测及标定

目前,国内外进行罐体尺寸测量的方法主要有围尺法、光学参比线法、光电测距法、全站仪法等,这些检测方法普遍存在测量时间长、工作强度大、检定成本高、测量结果精度较低等缺点；采用三维激光扫描仪可无接触、高效率、高精度地完成罐体的精确扫描，并高效完成储罐变形得检测，罐底板沉降，立罐容积标定，二次容积计算等工作。

4.三维激光扫描技术与隧道

通过三维激光扫描仪进行测量，获取隧道表面海量数据点，可生成真实隧道模型，无论是超欠挖分析还是收敛变形分析，结果都更加精准

数据全面，海量点云，还原隧道真实形态，细节也清晰可辨，数据可随意查看。

结果精准，可达毫米级的测量精度，准确反映隧道变化情况。

超欠挖分析。通过点云模型与设计模型进行对比，可自动生成超欠挖报告，得到各段超欠挖体积分析，同时也可在任意断面处查看形态对比。

5.三维激光扫描技术与钢结构检测

采用三维扫描技术将复杂零部件的三维尺寸精确进行扫描，并将得到的点云与设计模型做精确地三维偏差分析，从而分析出零部件与设计模型的偏差，检测制作质量。毫米级测量精度，保证检测结果准确，采用色谱图反映实际制造成果与设计模型间偏差，显示更加全面直观。

6.三维激光扫描技术与公路改扩建

公路改扩建工程中，对已有旧路占地边线、路基、路面、桥涵的测量和现状描述对设计过程中的参考与决策尤为重要。采用车载激光扫描测量系统 ，每秒百万点的测量速率，40-60公里每小时的行驶速度，可快速获得路面点坐标信息及道路两侧地形情况 。数据获取的质量和有效性高于传统的人工采集。通过先进算法进行点云解算，点云精度可达5cm, 满足公路改扩建测量精度要求。成果丰富。海量点云可提取车道线，生成公路横断面、地形图等成果。

7.三维激光扫描技术与电力

基础设施建设都是国家的重点工程。其中电力更素有命脉之称。电力线路的分布具有跨度大、交错频繁、高低各异等特点。这种数据的采集具有—定的难度

如果能够像图像中所显示的这样，只保留我们所关心的部分。那么，数据应用起来会得心应手

假如依然采用二维制图方式，很多信息就需要人工标注，才能得以辨识。比如线路交错时，哪条线路更高一些、线路与地面之间或者线路与植被之间是否有足够的安全距离等等。电力行业在做线路设计、线路巡检或电网分布信息存储和发布时都可以采用三维激 描的方式来开展工作。

9.三维激光扫描技术与工厂

针对复杂的工厂环境、管道设施、复杂的大型装备，三维激光扫描仪提供了全新的测量方法，可以快速完成基于完整特征面的测量，从而采集和记录下完备的相关信息。针对工厂和管道的应用，三维扫描处理软件提供了专业的模块完成模型建立，虚拟测量，分析计算等功能。

通过三维激光扫描仪的基础扫描，可以搜集机构或作业现场的完整三维信息，这些重要的基础信息为改建、设计、检测提供真实、高精度的数据源。基于此真实场景的设计让设计方案制订更全面、准确，并可以将设计模型与三维场景进行结合，以对设计进行虚拟校验，干涉检查，避免返工，提高效率，缩短工期，并节约成本。三维激光扫描系统可以提供真三维、真尺寸的工厂改造数据模型。加快设计的进度，在真实尺寸下得到最佳设计方案。

9.三维激光扫描技术与交通事故

交通事故已成为全球共同面临的最为严重的社会公害之一，对于事故现场遗留的大量相关信息的有效采集不仅可为判定事故发生过程、分析事故成因、认定事故责任提供依据，同时也是制定事故预防措施的参考。传统交通事故的处理办法：皮尺测量、摄像拍照和模拟交通事故现场等

2、用相机拍摄保存现场，很难反映准确的数据信息，必须通过粉笔标记，现场进行皮尺测量，记录数据，耗时耗力。

3、交警保护现场，长时间滞留事故现场，不仅造成车辆拥堵，还危及自身安全。

4、时间或人为因素，很可能造成现场证据标记遗漏、缺失或破坏。

5、遇到大型事故，相机只能局部拍摄，难以反映现场全貌。

6、很难对现场事故经过进行重现。

为适应全面数字化获取事故现场信息和事故快速处理的需求，将速度快、精度高、易储存的三维激光扫描仪应用到事故现场信息采集和再现领域不失为一个良好的手段。