关于全站仪测量三维物体表面形状的探讨

立体空间中的物体 , 比如雕像或其他文物等 , 需要扫描其表面建立三维模型 , 以便后期维护或电子展览 。 对于一般的施工单位来说 , 一台三维激光扫描仪价值不菲 , 配置的可能性较小 , 但如果我们遇到需要测量类似的物体表面时 , 运用日常的全站仪是否可行呢?这篇文章就和大家一起探讨这个问题 。
1、三维物体的表面表示
只要能测出物体表面的特征点即可 , 这些特征点用(xyz)或(xyh)来表示都行 , 在内业处理时构建成曲面三角网就可以完整表示一个三维的物体表面 。 这对于工程测量人员来说 , 操作和理解都不是难事 。 困难在于测量方式上 , 一般这样的方式分两种:物体可移动和物体不可移动 。
【关于全站仪测量三维物体表面形状的探讨】2、不可移动的三维物体测量
很简单 , 当物体不可移动时 , 比如大型岩石、固定建筑等 , 围绕目标建一圈控制网 , 使得待测点能全部被测量即可 。 控制网精度自己选择 , 需要什么样的建模精度就建立什么样精度的控制网 。
3、可移动的三维物体测量
架设好全站仪 , 观测物体所有可见部分 , 在物体表面做三个及以上的公共点 , 做好公共点的测量记录;旋转或翻转物体但必须使得上一次的公共点可见 , 再一次测量所有可见部分 , 做好上一次共同点的测量记录 , 再重新做三个及以上的公共点 , 测量记录进入下一个循环 , 直到测完物体的全部表面 。 设公共点的目的是为了将除第一次之外测量的坐标转换到同一坐标系 , 使用支持大旋转角的七参数计算程序即可 。
4、与三维激光扫描仪的区别
区别主要在于效率 , 全站仪一次测一个点 , 三维激光扫描仪一次可以测量上百万个点 , 测量的过程和方式乃至计算都基本一致 。 三维激光扫描仪点位密集 , 更能够体现三维物体的表面细节 , 不过肯定会存在大量噪声点 , 需要专业软件过滤掉 , 也并非十全十美 。
5、引申
如果了你解了关于三角网生成的原理 , 作为一名专业的工程测量人员 , 也有必要去了解更多一点的相关知识 , 应用的发展速度在目前这个阶段远远高于教材的发展 , 别局限于教科书 , 这需要充分发挥你的学习能力 。
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