1、技术原理

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。按照载体的不同，三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。

地面式激光扫描系统

背包式激光扫描系统

2、数据信息

三维激光扫描仪，其扫描结果直接显示为点云。一般来说，这些点云包含以下数据信息：

1.三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，即可测得目标物表面点的三维坐标信息，快速简单，实现一键自动扫描。

2.三维激光扫描仪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。现场所有肉眼能见的物体（玻璃、水、镜面反射物体除外）都可以扫描得到。

对于半透明物体（玻璃制品、水、镜面反射物体），或者颜色较暗的工件，需要在工件表面喷上薄薄的一层显像剂，目的是是为了更好的扫描出物体的三维特征，数据会更精确。

3.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。

4.三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，为快速复建出1:1真彩色三维点云模型提供一种全新的技术手段。

5.三维激光扫描仪采用非接触目标的方法，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，降低了异形建筑，危险场景（高空，电厂，辐射）的测量风险，为测量提供安全。

6.三维激光扫描仪是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Bentley、Revit、AutoCAD、SketchUp、ArchiCad、Rhino、Tekla等软件有很好的共享性。

3、数据处理方式

利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，即可用于建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型，又可以用于生成数字高程模型（DEM），用于土方计算、检测地质灾害等。

1.数字高程模型（DEM）

利用获取的点云数据，通过噪声点处理后进行栅格化，可以生成高质量的数字表面模型（DSM)。

同时，通过对点云数据自动化预处理，再利用人工编辑进行地面滤波，滤除其中的非地面点，剩余的地面点通过构建不规则三角网（TIN）等模型进行栅格化，可得到高精度的数字高程模型（DEM）数据，也可以转换为等高线数据。

利用点云生成的DEM模型，可以用来进行土方计算、检测地质灾害等。

1）土方计算

通过激光扫描仪得到的高精度激光点云，可用于构建地形三维模型，为勘察设计提供断面量测、坡度坡向量测、土方填挖量等信息，大大减少工程勘察设计中的外业工作量，缩短工作周期。

2）监测地质灾害

通过地形三维模型的建立，大面积监测地形的变化，将在不同时间点扫描的点云进行比较，以作出风险评估，为预防地质灾害的发生提供依据。

2.点云三维模型

点云建模需要利用三维实景建模软件ContextCapture，ContextCapture可以更好地评估点云并生成更精确的工程模型。

ContextCapture可以对点云进行增强、分割、分类，并与工程模型相结合。利用ContextCapture的高级三维建模、横截面切割、断裂线和地形提取功能，能快速高效地对竣工条件进行建模并支持设计流程。

ContextCapture软件详情：实景建模比你想象的更强大！ContextCapture在全生命周期中的应用

通过点云数据建立的实景模型，可以用于道路测量、电力巡检、古建筑修缮、城市规划、交通管理、消防救护、应急安防、防震减灾等。

如果您有测量扫描需求，或者想采购三维激光扫描仪、三维实景建模软件ContextCapture，欢迎关注“艾三维技术”微信公众号，联系我们。

关注“艾三维技术”微信公众号，看直播！免费获得BIM软件7天免费试用和12个BIM软件系列教程，还有精彩案例，BIM解决方案，定期发送！