项目背景
浙江省某水库为蓄水量超过1亿立方米的大型水库,承担着发电与供水等重大任务,其坝体的监测与维护对生态环境、周围村落安全等有着极其重要的作用。应客户要求,对该水库主坝体与水库泄洪道进行三维激光扫描,根据要求提取大坝特征部位的断面点云并生成断面线等一系列相关成果。
解决方案
针对本项目要求,采用Trimble TX8三维激光扫描仪对衡山水库进行外业扫描,采用在大坝监测墩上安置靶球方法将外业扫描的点云引入到绝对坐标系中。
相关设备
Trimble TX8 高速激光三维扫描仪
速度快: | 普通外业数据采集3分钟便可完成一站数据采集。 |
精度高: | 120米范围内,可达1mm精度。 |
距离远: | 对于宽广的区域,TX8扫描范围可达340米扫描测程。 |
自动化: | 可以实现软件自动配准处理。 |
高兼容: | 所应用的不但可以识别多种数据格式,同时还可导出Dwg、Dxf等数据格式,能够在CAD或其他软件中加载并处理。 |
无标靶作业: | 本方案打破了传统的扫描仪作业过程使用标靶的局限,使作业更简单。 |
工作流程
外业扫描
根据水库现场条件,将靶球均匀分布在坝体顶部与坝体表面,在水库坝顶表面、坝体表面、坝体底部等分别架站进行扫描。
内业配准
将外业扫描点云数据导入Trimble Real Works软件里进行自动配准,外业扫描总共64站,用时三小时完成自动配准。
坐标转换
在坝顶平面及坝体表面总共选择7个点作为绝对坐标转换基准点。
综合控制点位置与点位误差精度,选取P1、P2、CD16、CD19四个点作为基准转换点,点位误差为0.035m。
高程点
1.在坝体顶部道路上每隔50米左右标注一个路面高程点。
2.泄洪道最高点高程。
3.防浪墙上每隔50米左右标注一个高程点。
软件简介
Trimble Realworks是专为当今各种扫描应用来设计的、功能强大的办公软件,可从各种三维激光扫描仪导入丰富的数据并将其转换为引人注目的三维成果。
- 配准、可视化、浏览、管理扫描仪点云数据
- 管理、处理和分析大数据集
- 无标靶自动配准,生成报告
- 集成来自Trimble GNSS、全站仪和3D数据
- 导出CAD设计包
- 发布项目数据包供单独浏览、测量、注解
- 5个版本适应不同应用场景
泄洪道断面
将泄洪道点云提取,创建三角网模型,切取三个闸孔中心线处的横断面。
坝体断面
面板坝右坝端桩号(0+32.76),需要截取横断面桩号为(0+181.16)、(0+302.93)。因(0+181.16)桩号断面切取在下坝踏步,故选取踏步右侧附近的横断面。
项目总结
1.外业高效率:2分钟完成每站的扫描工作,高效的完成数据采集工作。
2.数据多样性:Trimble RealWorks能够快速处理原始测站拼接、去噪、抽稀,生成网格模型、横断面、纵断面等数据成果