實施單位:武漢海達數雲技術有限公司
項目單位:廣東國土測繪院現場踏勘
測試區域:廣州市天河區廣州大道北五仙橋28号
項目要求:
1.采集測繪院特征點坐标,要求特征點要固定,至少有三個面确定一個點
2.特征點周圍不能有車輛、樹木等,以防被嚴重遮擋,無法采集到有效數據
3.要求靶紙清晰,無嚴重磨損,與牆面面顔色反差較大,便于識别
4.要求特征點、靶紙均勻分布在整個測區
坐标系選擇:坐标系采用WGS84,控制點坐标為經緯度坐标。
硬件設備:
1. HS650三維激光測量系統一套
2.全站儀 一套
配套軟件:
1.HD_3LS_SCENE軟件
2.HD PtVector軟件
圖2:HS系列高精度三維激光掃描儀
三、精度驗證方案(一)精度驗證比對方法
以全站儀實測坐标為基準,與三維激光掃描系統獲取的激光點雲中提取的坐标比對,統計其精度。
(二)精度驗證測試實施
1.測試人員
測試人員共4人,分别為工測隊、海達數雲各2人。
2.查勘待測地段
根據測試場地的要求,進行現場踏勘。本次踏勘範圍為廣州市天河區廣州大道北五仙橋28号。
3.測站架設地點
本次測試的範圍為整個測繪院。該區域樓房過密,樹木過高,影響部分點雲質量,增大外業工作量。
圖3:基站架設位置選取
四、外業數據采集(一)點雲采集
采集1号站和2号站的點雲數據,為了将兩站點雲數據拼接在一起,要求兩個測站之間至少要有四個同名點。為了使靶紙在點雲上判讀起來更清晰要控制在25M以内。根據現場反射材質設置,掃描頭旋轉頻率300KHz,垂直分辨率為: 0.0001°、水平分辨率為: 0.0001°。
(二)标線特征點坐标采集
用全站儀打點,采集特征點,要求是便于識别的建築物的頂點或靶紙中心點。
圖4:靶紙點采集
(三)精度分析與對比
1.坐标提取
在HD_3LS_SCENE海達三維激光點雲處理軟件中,提取相應特征點的坐标,将全站儀坐标和點雲坐标錄入Excel對比分析xyz方向差值及三維距離,并分析均方差。
圖5:現場灰度圖
圖6:現場點雲圖
圖7:全站儀測點與點雲疊加
2.繪制地形圖
在HD PtVector軟件中繪制整個測繪院的地形圖,并量測對應兩點間距對比點雲間距,判定精度。
圖8:在點雲中繪制地1:500形圖
圖9:在點雲中測距示意圖
圖10:在點雲中測距示意圖
圖11:在CAD中測距示意圖
3.精度對比(示例)
由上圖可知,院部大樓的寬度(靠籃球場一側)在點雲中的距離為7.9267m,在CAD中量測1:500地形圖中量測的距離為7.9167m。兩者的差距為1cm完全滿足精度要求。
依據點雲繪制地形圖時存在的誤差主要來自以下幾個方面:
拼站誤差:掃描整個測繪院時不可能一站就能掃描完所以必須拼站。要考慮到測站之間要通視、至少需要四個同名點均勻的分布在整個測區,所以無法避免該誤差。
選點誤差:不同的内業人員在依據點雲解譯地物時會有不同的判斷,但通過點雲放大鏡後不會差别很大,客觀真實的反映該項誤差很有必要。
選擇誤差:在繪制CAD地形圖時量測兩點之間的距離和在點雲中選擇點間距也會有差異,所以也無法避免。
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