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解决方案
U-Arm数字化园区三维建模方案

1. 项目背景

项目地点位于位于合肥市包河区智汇工园,园区内共有10栋办公楼和一栋科技展览馆,园区占地0.5平方公里,管委会为了建设智慧园区,需要对整个园区进行三维数字化建模。

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智汇工园一角


2. 工作内容

本项目工作内容包括以下几点:

1) 获取整个园区的三维点云数据,包含建筑、道路、植被等,并用相机获取建模贴图素材;

2) 根据建筑的三维模型,绘制建筑的立面图或任意位置的剖面图;

3) 根据高精度的点云数据完成三维建模工作,获取白模数据后,使用贴图素材完成真实的三维模型;


3. 项目难点

测区大小共0.5平方公里,建筑比较多;通过测区实地踏勘,发现本项目有以下难点:

1) 项目工期要求比较紧张,从前期扫描到提交最终模型成果只有15天;

2) 建筑结构复杂,曲面结构比较多,通视条件较差,设站困难;

3) 测区内包含多个地下停车厂,拼接精度控制困难。


4. 使用设备

为了满足三维建模高精度点云的需求,项目决定采用北科天绘的U-Arm地面三维激光扫描仪。U-Arm地面三维激光扫描仪是北科天绘自主研发的固定式激光雷达,可采集高精度的点云数据,内置的工业相机可获取物体纹理,最终形成彩色点云。

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北科天绘U-Arm地面三维激光扫描仪

5. 决方案流程

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作业流程图


5.1 外业采集——使用U-Arm采集外业点云数据

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5.2 点云配准——使用UIUA软件配准多站点云数据

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5.3 点云去噪——使用UIUA软件进行点云去噪处理

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5.4 二维成果——绘制建筑立面图

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5.5 三维模型——使用后处理软件对园区建筑三维建模

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6. 项目总结

通过利用U-Arm地面三维激光扫描仪实施智慧园区项目,与其他传统手段相比的优势有以下几点:

  • 北科天绘U-Arm三维激光扫描仪测距范围1200米,视场角360°X  300°,不管是建筑外部扫描,还是建筑内部或者地下空间,都可胜任完成;

  • 点云数据精度高达5mm,为客户提供高精度的原始点云数据;

  • 软件具有多种点云配准方式,为外业扫描提供多种架站方式,保证多站数据的点云配准精度;

  • 完整的点云后处理软件解决方案,输出二维及三维数据成果,使内业工作更加高效便捷。 

设备核心指标

最大测距:1200米

扫描点频:60 万点每秒

测距精度:5 mm @100 m

角度精度:0.001°

视场角:300° X 360°

环境指标:IP65

工作温度:-20℃至55℃

系统重量:9.0kg(包含所有设备)

数据存储:可插拔U盘,256G