¿Cuál es la aplicación de la medición de terminación de edificios urbanos?
1.1 Descripción general del proyecto El Centro Internacional de Exposiciones y Convenciones de Guangzhou Nanfeng está ubicado en la isla de Pazhou, distrito de Haizhu, ciudad de Guangzhou. Incluye el Centro de Comercio y Exposiciones Global de Nanfenghui y el Centro Internacional de Convenciones y Exposiciones de Nanfeng. Centro* *. Es un complejo Es un moderno centro de negocios que integra edificios de oficinas comerciales y hoteles cinco estrellas, con un área total de construcción de 283.000 m2, como se muestra en la Figura 1. El centro de exposiciones tiene una apariencia única y moderna, con capas escalonadas; el diseño de la torre es como un apilamiento aleatorio y desordenado de bloques, es decir, cada piso, está apilado de manera ordenada hacia afuera; o direcciones hacia afuera. La belleza de las líneas inclinadas en el interior. Debido a su moderna estructura geométrica de fachada, es difícil utilizar una estación total para medir con precisión la posición plana de cada piso en la pendiente del podio, la posición plana de cada piso de la torre de dos niveles y las diferentes tonalidades. entre la pendiente del podio y el "cuadrado" de la torre.
1.2 Proceso operativo Con base en el análisis anterior de la aceptación de finalización del edificio de forma especial del Centro de Convenciones y Exposiciones, el equipo del proyecto utilizó tecnología de escaneo láser tridimensional para medir su aceptación de finalización. El proceso de operación se muestra en la Figura 2. Los contenidos principales incluyen: medición de control, medición de escaneo de campo, procesamiento de datos internos, inspección de planos construidos, modelado tridimensional, cálculo del área de construcción, elevación del plano, mapa topográfico construido, etc. .
2 Recopilación de datos de medición tridimensionales conforme a obra
2.1 Medición de control Para cumplir con los requisitos de precisión de medición para la planificación y aceptación de proyectos de construcción, este proyecto se basa en el "Técnico Especificaciones para posicionamiento por satélite en topografía urbana", diseño de primera clase. La red de control GPS estática despliega cuatro puntos de control estáticos, que cubren dos edificios y mide 8 km en paralelo en el cuarto nivel (Figura 3). El punto de partida de la red de control de primer nivel es el punto de control del avión de tercer nivel en Guangzhou, cerca del proyecto. Para mejorar la precisión de toda la red, el punto de partida cubre cuatro puntos de control de primer nivel, y el control de elevación toma el punto de control de nivel de lecho rocoso cercano del segundo nivel como punto de partida. El uso de la red de control GPS de primera clase y el nivel de cuarta clase no solo puede garantizar la precisión de las mediciones de control de aceptación de planificación, sino también integrar los resultados de las mediciones de aceptación en el sistema de coordenadas del plano y el sistema de elevación de Guangzhou.
2.2 Recopilación de datos de medición por escaneo láser Este proyecto utiliza el escáner láser tridimensional RIEGLVZ-400, cuya distancia de reflexión es de 500 metros. De acuerdo con las características de forma especial del edificio del centro de convenciones y exposiciones, este escaneo láser 3D utiliza principalmente los dos modos siguientes: ① Modo de orientación absoluta de estación única: organiza la estación de escaneo láser 3D y el objetivo (similar al prisma de un total estación) en el punto raíz del mapa y configure los parámetros de escaneo. ② Orientación relativa sin objetivos: escanee directamente el edificio objetivo sin objetivos. La medición de coordenadas de la estación de escaneo utiliza el Sistema de Servicio Integral de Encuesta Urbana de Posicionamiento por Satélite de Operación Continua de Guangzhou (GZCORS) y el Geoide de Guangzhou para desarrollar la función de posicionamiento GPS incorporada del escáner láser 3D, de modo que el escáner láser 3D pueda escanear edificios al mismo tiempo. La medición de las coordenadas RTK de la estación de escaneo mejora la velocidad de las operaciones de campo y la eficiencia del registro en interiores.
3 Procesamiento de datos de medición tridimensionales conforme a obra
3.1 Preprocesamiento de los datos de medición de escaneo Una vez completado el escaneo del edificio, es necesario preprocesar los datos de la nube de puntos, incluida la eliminación de ruido de la nube de puntos. , reparación y procesamiento de datos de nubes de puntos. (1) Los datos de la nube de puntos originales obtenidos mediante la eliminación de ruido y el parcheo de la nube de puntos producirán una gran cantidad de agujeros y ruido debido a la oclusión de arbustos, la autooclusión, la transmisión de vidrio, etc., lo que dará como resultado una mala calidad de la nube de puntos original y requerirá Eliminación de ruidos y reparación de agujeros. Primero, el ruido con grandes desviaciones se elimina en RiscanPro, el software de soporte del escáner láser 3D terrestre, y luego el ruido se elimina aún más y los agujeros se rellenan mediante operaciones interactivas en Geomagic Studio.
(2) El registro de datos de la nube de puntos se basa en dos métodos de recopilación de datos de campo, y el registro de datos también adopta dos modos correspondientes. (1) Registro de orientación de referencia: registro de estación inicial y objetivo, coordenadas de estación de entrada y coordenadas de objetivo, utilice el módulo de registro de orientación de referencia en RieGLRiscan para el registro, determinando así las coordenadas globales de todos los datos de la nube de puntos. (2) Primero complete aproximadamente el registro entre estaciones. Se pueden utilizar dos métodos: a. El método de seleccionar puntos característicos con el mismo nombre es adecuado para puntos con características obvias. Seleccione al menos cuatro puntos con el mismo nombre. esquinas afiladas, como esquinas de casas y tapas de postes telefónicos. b. Según la estación móvil interactiva manual, la estación no registrada se mueve a la posición correspondiente de la estación registrada y la precisión de la coincidencia está sujeta a una coincidencia precisa automática. Una vez completada la comparación aproximada, el software se utiliza para hacer coincidir automáticamente con precisión y mejorar la precisión del registro. Sólo cuando el error de registro esté dentro de 0,01 m se podrá registrar el siguiente sitio. Como se muestra en la Figura 5, el mapa de datos de la nube de puntos arquitectónicos del Centro Internacional de Exposiciones y Convenciones Nan Fung después del registro de datos en cada estación.
3.2 Cálculo del área del edificio (1) Utilice el método de corte para extraer líneas características, diseñar el espesor de corte apropiado, realizar el procesamiento de sección horizontal X-Y en los datos de nube de puntos tridimensionales registrados de cada capa y obtener el edificio extrayendo puntos característicos Líneas características de cada piso para calcular el área del piso. (2) Para el cálculo del área del edificio, se utiliza el método de corte para extraer las líneas características de cada capa, se genera el archivo de intercambio de dibujos (archivo en formato dxf) y se importa el software CAD para dibujar el dibujo de las líneas del edificio en el estado de edición del proyecto de datos para calcular el área del edificio.
3.3 Plano de elevación De acuerdo con los requisitos para la aceptación de finalización del edificio, comprobar la elevación completa del edificio es una tarea importante. Al comparar la elevación del edificio completa dibujada para este proyecto basada en los datos de la nube de puntos escaneados con la elevación del edificio completa proporcionada por la unidad de construcción, podemos comprender claramente el tamaño real de la elevación, que es consistente con las condiciones del sitio. El proceso de dibujo en alzado de este proyecto se muestra en la Figura 6. Se utilizó Laserscanner, un software desarrollado independientemente por el equipo del proyecto, para proyectar el modelo tridimensional de datos de nube de puntos en la fachada principal, y se utilizó el modo de medición tridimensional para la medición, y el archivo dxf se exportó e importó a el software CAD. En la plantilla del proyecto de gestión de planificación, las líneas de elevación se dibujan basándose en imágenes de alta definición obtenidas por la cámara digital de alta resolución del componente LiDAR terrestre. Los escáneres láser 3D se utilizan para medir los edificios a medida que se terminan. Uno de los productos finales es construir un modelo tridimensional del objeto objetivo, como se muestra en la Figura 7. Se pueden extraer secciones transversales del modelo para medir y calcular el área. Con base en la nube de puntos después del modelado, se dibuja la elevación completa de la torre, como se muestra en la Figura 8.
4 Análisis de resultados
Tomemos como ejemplo el noveno piso del Centro Internacional Nan Fung (Figura 9). La siguiente imagen es un plano de nube de puntos interceptado desde la sección del plano horizontal X-Y y comparado con los datos de observación de la estación total (la línea roja es la observación de la estación total). Este proyecto combina escáneres láser tridimensionales terrestres con observaciones de estaciones totales. Tomando como ejemplo el noveno piso del Centro Internacional de Convenciones y Exposiciones de Nanfung, los datos de la nube de puntos se filtran y eliminan el ruido nuevamente, y se conectan en líneas para compararlos con la estación total. observaciones. Las coordenadas de cada esquina se muestran en la Tabla 1. Debido a que los centros de las torres de ambos edificios son huecos, el área de observación de la estación total del noveno piso del Centro Internacional de Exposiciones y Convenciones de Nanfeng es de 3134,0 km2 (excluyendo el área hueca), y el escáner láser tridimensional calculó el área. como 3133,1 km2, lo que no es muy diferente.
5 Resumen
Con el aumento de edificios con formas especiales y la complejidad de la planificación y gestión en el proceso de urbanización, la medición tradicional bidimensional según construcción ya no puede satisfacer las necesidades requisitos de planificación y gestión. Con sus propias características técnicas, el escáner láser 3D puede capturar algunas esquinas del edificio que son difíciles de capturar con una estación total. Este artículo toma un edificio de forma especial en el Centro de Convenciones y Exposiciones de Guangzhou como ejemplo de ingeniería para verificar la viabilidad de la tecnología de escaneo láser tridimensional en la medición de terminación de edificios urbanos. Primero, se resume el flujo de trabajo de la medición 3D según obra, y luego se presenta el proceso de recopilación de datos y la tecnología de medición de control y medición de escaneo láser en la recopilación de datos de medición 3D según obra. Finalmente, se presenta el preprocesamiento de datos de medición de escaneo, área de construcción. Se analizan y estudian el cálculo y el cálculo de datos de medición 3D conforme a la obra. Se analizan y estudian tres procesos clave del mapeo de elevación. A través del análisis comparativo de los datos de medición tridimensionales construidos y los datos de observación de la estación total, los resultados puntuales y de superficie no son muy diferentes, lo que puede satisfacer las necesidades de la medición del edificio construido. En resumen, este artículo cree que la tecnología de escaneo láser tridimensional tiene un buen valor de aplicación en la medición de aceptación de edificios complejos y de gran tamaño y debe promoverse en la aceptación de planificación específica.
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