地面三维激光扫描技术在文物测绘中的应用.pdf

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1、第3期矿山测量No．32015年6月MINESURVEYINGJun．2O15doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．03．04地面三维激光扫描技术在文物测绘中的应用丁贵(甘肃省基础地理信息中心，甘肃兰州730000)摘要：文中主要介绍了地面三维激光扫描技术的原理与技术流程，以敦煌莫高涅榘窟为例：阐述了点云数据的处理以及对文物的高保真数字三维模型的构建方法，旨在利用地面三维激光扫描技术，探索新技术在文物测绘领域中的应用。关键词：地面三维激光扫描技术；文物测绘；点云；三维建模中图分类号：TB22文献标识码：B文章编号：1001—

2、358X(2015)03—0009—03三维激光扫描技术可以应用于医学、工程测量、激光扫描系统。变形监测、文物保护、房屋建筑、地形测绘等多学科1．1地面三维激光扫描系统的工作原理交叉研究的新兴领域。用于测绘的三维激光扫描技地面三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数术的研究与应用在国际上已经经历了二十多年的发码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台、数据处理展历程，它是一种多平台的主动探测技术，集成了多平台及电源和其它附件设备共同构成，是一种集成种高新技术的新型测绘技术，通过发射和接收激光了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。脉冲能直接快速得到地表密集的高精

3、度三维点坐标其工作原理：扫描仪的激光发射器发射激光脉冲，反(即点云数据)，获取的点云数据精度高、密度大，能射棱镜将激光脉冲射向目标物，通过信号接收机探很好地表达测量对象的细节信息，该技术实现了实测接收目标物反射回的信号，计算激光的发射和接物的数字化，也称为“实景复制”技术。因此在文物收的时间差进一步获得发射器到目标点的距离值，测绘领域，采用三维激光扫描技术可以很好的对文结合三角高程的方法获取目标点的三维坐标，利用物、古建等复杂建筑物和复杂地形、复杂立面进行三扫描仪对目标密集扫描，进而获取目标物体的点云维重建，使三维模型的精度和精细度有极大的提高，数据。将

4、数据传人到计算机，在专业软件中对点云对于复杂和精细的模型，三维激光扫描技术具有传数据进行处理，可以快速实现目标物的三维建模。统技术所无法比拟的优势。1．2地面三维激光扫描技术的特点将地面三维激光扫描技术应用于文物测绘工作地面三维激光扫描技术具有其它测绘技术所不中⋯，可以真实的留取文物现状信息，重建高保真可具备的技术特点：(1)非接触性，该技术采用非接触量测的三维模型，数字化永久存档，为将来实施具体的方式对实体进行三维激光扫描，获取海量三维坐的保护工作提供必要的基础数据以及进行相应的数标数据，对目标进行快速原形重构；(2)快速高效性，据加工，还可以进行计算

5、机虚拟修复，并记录不同修该技术快速完成大面积目标空间的信息采集；(3)激复阶段重要的文物修复信息数据，评价修复效果，并光穿透性，激光的穿透特性使该技术获取的采样点进行文物的虚拟展示等，提高文物保护工作的质能够描述目标空间不同层面的几何信息；(4)实时动量和效率，更广泛的传播中国文化，提升文物遗迹的态主动性，该技术不受时间和空间的约束，同时可以价值。避免光学变形误差，景深长，可以更加准确完整的描述实体的空间形态和结果；(5)能够获取高密度高精1地面三维激光扫描测量技术简介度的点云数据；(6)数字化和自动化；(7)可内置或三维激光扫描系统根据扫描的空间位置可

6、划分外置数码相机，协同采集纹理；(8)可量测性，由于点为四类：机载(星载)三维激光扫描系统，地面三维激云数据的高精度，因此可以满足量测距离、方位、面光扫描系统，手持型三维激光扫描系统和特殊场合积、体积及容量等量测需求；(9)受工作环境影响小；应用型三维激光扫描系统。本文主要介绍地面三维(10)可以集成GPS定位系统，输出大地坐标系的点9