《智能建造施工技術》課件-三維激光掃描技術在工程領域的應用

智能建造施工技術智能建造技術專業資源庫知識點三維激光掃描在工程領域的應用三維激光掃描在工程領域的應用老舊建筑的維護、修復、測量變形監測測繪領域工程測量礦山測量工程存檔及展示土方和體積測量三維掃描+BIM應用公路改擴建測量鋼結構建筑檢測，幕墻的安裝項目規劃設計階段三維激光掃描在工程領域的應用一、測繪領域其最基本的應用之一就是地形圖繪制?；趻呙璧木汓c云可直接生成三維地形模型，自動提取等高線，同時可獲取三維及二維數據資料。3D數字高程三維地表模型三維激光掃描在工程領域的應用一、測繪領域與傳統測繪手段相比，三維激光掃描具有：效率高、細節豐富、成果形式多樣。一次測量，地物、地形同時獲得。二、項目規劃設計階段首要工作是獲得項目及周邊的環境信息，環境信息越充分，規劃設計工作越得心應手。采用三維激光掃描技術對項目目標環境進行掃描，取得的高精度三維模型，不僅直觀、真實，而且包含有項目目標的全部空間信息，對規劃設計工作可以起到事半功倍的效果。另外，在取得的三維空間信息的基礎上，可以進一步進行日照分析、管道分析等。三維激光掃描在工程領域的應用三、老舊建筑的維護、修復、測量對于老舊建筑，采用三維掃描技術可以逆向繪制CAD圖紙，輔助進行設計、施工、測量等工作。三維激光掃描點云模型可以獲得現狀建筑的全面數據。再根據點云模型返畫CAD圖可獲得高精度的設計圖紙。三維激光掃描在工程領域的應用根據點云模型返畫CAD圖可獲得高精度的設計圖紙四、工程測量由于具有高精度、掃描數據全面的特點，三維激光掃描技術可代替傳統的工程測量，并在某些方面解決傳統手段解決不了的難題，發揮獨特的作用。三維激光掃描在工程領域的應用結果精準，可達毫米級的測量精度，準確反映隧道變化情況收斂變形分析：基于多期數據，可進行隧道收斂變形分析四、工程測量(1)監理測量三維激光掃描在工程領域的應用三維激光掃描是真實場景的復制，資料具有客觀可靠性，為監理隱蔽工程、重點部位工程質量提供有效依據，為避免日后的糾紛提供了客觀依據。四、工程測量(2)竣工測量三維激光掃描在工程領域的應用竣工測量要求對實際施工完成的建筑物進行測量，基于對實景掃描及高精度的特點，三維激光掃描技術在對異形建筑測量等方面，可以發揮獨特的優勢。四、工程測量(3)隧道測量三維激光掃描在工程領域的應用通過三維激光掃描儀進行測量，獲取隧道表面海量數據點，可生成真實隧道模型，無論是超欠挖分析還是收斂變形分析，結果都更加精準。其數據全面，海量點云，能還原隧道真實形態，細節也清晰可辨，數據可隨意查看。其結果精準，可達毫米級的測量精度，準確反映隧道變化情況。四、工程測量(3)隧道測量三維激光掃描在工程領域的應用利用三維激光掃描多期數據，可進行隧道收斂變形分析。通過點云模型與設計模型進行對比，可自動生成超欠挖報告，得到各段超欠挖體積分析，同時也可在任意斷面處查看形態對比。五、變形監測由于三維激光掃描技術具有高精度的特點，在一定的條件控制下，精度可達到1毫米以內，三維激光掃描技術可以用來對變形進行監測。三維激光掃描在工程領域的應用主要應用在建筑物變形監測、基坑變形監測、橋梁變形監測、隧道變形監測以及地表形變監測等方面。橋梁變形監測基坑變形監測五、變形監測建筑物變形監測，應用于建筑施工中與日常維護中。通過三維激光掃描技術對建筑物墻面的數據采集，與之前的數據信息進行對比，可實現墻面地面等平整度檢測。在施工中檢測建筑體面是否合格達標，在日常維護中檢測建筑是否產生變形等。三維激光掃描在工程領域的應用六、土方和體積測量土石方挖填測量是工程建筑中基礎并且重要的一步?；拥韧潦教钔跍y量，影響著工程資金預算與質量安全等問題。傳統的測量方式難以滿足不規則、異型基坑數據的采集，采用三維激光掃描儀對現場地形地貌進行掃描，獲得現場高精度三維地形數據，對相關數據進行處理后可以計算出土方工程量或其它相關體積。三維激光掃描在工程領域的應用六、土方和體積測量（2）掃描后，現場原始地貌被真實、直觀、精確記錄。三維激光掃描在工程領域的應用（3）再根據需要可以處理出地形圖、等高線、三維模型等各種數據成果。（1）根據項目情況，采用地面三維激光掃描儀在不同站點進行掃描。六、土方和體積測量三維激光掃描在工程領域的應用（4）現場標高點位數據可現場進行復核。（5）最后測量成果可進行存檔，土方體積計算采用方格網等方式進行復核，方便后續審計、結算。由于礦山地形復雜，采用全站儀和GPS等傳統的測量手段進行高精度測繪工作往往費時費力。七、礦山測量三維激光掃描在工程領域的應用特別隨著數字礦山概念的提出，礦山管理對空間三維信息的需求也顯得更加迫切，三維可視化的管理模式已經成為數字礦山的主要內容之一，而目前常規的測量方式所獲取的數據很難滿足三維數字礦山的需要。近年來快速發展的三維激光掃描技術為解決復雜的礦山地形測量和數字礦山建設提供了新的技術手段。七、礦山測量三維激光掃描在工程領域的應用三維激光掃描技術具有高分辨率、高采樣率以及非接觸測量的優勢，非常適合用于獲取礦山的復雜表面和高危區域的空間三維信息。八、三維掃描+BIM應用三維激光掃描與BIM均以三維模型為中心，兩者存在天然的相關性。三維激光掃描是BIM應用中最基礎的一個重要環節，對現場三維實際進行采集后與BIM進行結合，才能發揮BIM技術的應用價值。三維激光掃描在工程領域的應用三維激光掃描取得真實、精確點云模型采用相關軟件輔助建立BIM模型八、三維掃描+BIM應用三維激光掃描在工程領域的應用（1）三維激光掃描可協助BIM進行逆向建模通過三維激光掃描取得真實、精確點云模型。再采用相關軟件輔助建立BIM模型。在沒有目標圖紙資料的情況下，采用三維激光掃描建立BIM模型是最高效的手段。建筑建成后，即使有原始圖紙資料，采用三維激光掃描建立的BIM模型更符合實際修建完成的建筑，方便后期的運營管理。八、三維掃描+BIM應用通過掃描取得的點云模型能夠提供直觀及全面的原始室內原始設計數據。三維激光掃描在工程領域的應用（2）三維激光掃描可輔助裝飾裝修等二次設計在真實模型基礎上進行的裝修設計更加完善、減少變更及返工。在真實模型基礎上進行幕墻設計可以提高設計精度和施工質量。八、三維掃描+BIM應用BIM模型可以指導施工，三維掃描模型可以描述真實情況，將兩者進行對比，不僅可以發現施工偏差，還可以檢測施工質量。三維激光掃描在工程領域的應用（3）三維激光掃描與BIM結合可實現施工檢測及驗收實際施工模型與設計BIM模型對比，可以檢查施工偏差情況。通過對比施工偏差及施工質量分析數據一目了然。九、工程存檔及展示在工程建設當中，有很多工程存檔及項目展示的需要，采用三維激光掃描技術可以全面對工程進行存檔，全方位對工程進行展示，滿足工程后期結算、索賠，以及對樣板工程進行展示的需要。三維激光掃描在工程領域的應用十、鋼結構建筑檢測，幕墻的安裝大多數的商場、城市地標型建筑物喜愛采用鋼結構作為建筑整體結構，外墻采用玻璃作為幕墻材質，而鋼結構本體在施工焊接運輸過程中易受外力因素影響產生形變，影響施工質量。三維激光掃描在工程領域的應用三維掃描技術應用于鋼結構形變檢測中，將掃描后得到的點云數據與原始設計圖紙進行比對，一鍵獲取變形數據。無接觸式自動測量，高效快捷十、鋼結構建筑檢測，幕墻的安裝如圖為鋼結構三維掃描現場，通過掃描后的點云數據，還可以清楚的了解每塊鋼結構實際的三維尺寸信息，幕墻的尺寸可完全依照點云數據尺寸，避免了因施工誤差而導致幕墻尺寸不符，降低幕墻安裝成本。三維激光掃描在工程領域的應用海量三維真彩色點云數據，即便是復雜異形鋼構件也可全面測量記錄十一、公路改擴建測量在公路改擴建工程中，對已有舊路占地邊線、路基、路面、橋涵的測量和現狀描述對設計過程中的參考與決策尤為重要。三維激光掃描在工程領域的應用采用車載激光掃描測量系統，每秒百萬點的測量速率，40-60公里每小時的行駛速度，可快速獲得路面點坐標信息及道路兩側地形情況。數據獲取的質量和有效性高于傳統的人工采集。十一、公路改擴建測量通過先進算法進行點云解算，點云精度可達5cm，滿足公路改擴建測量精度要求。三維激光掃描在工程領域的應用海量點云可提取車道線，生成公路橫