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三维激光扫描仪测量精度的室内准确性评价

摘要：在民用建筑监测中变形监测至关重要。三维激光扫描仪拥有一定能力

去监测一些难以预料的变形，而这种变形是传统测量仪器（如全站仪和水准仪）

所不能检测到的。三维激光扫描仪可以提供用于显示单点测量准确性的专门数据

表，而且这个数据表可以被用于提高点云数据拟合表面的质量。本文将使用一个

程序去检测拟合表面技术所能达到的真实精度。这个程序是使用一个精密马达去

驱动一个铝盘，而这个铝盘的转动量可以被大地测量仪器所识别。它的精度可以

按马达固有的数值和大地测量仪器提供的数值的差值进行计算。在本实验中，采

用RieglLMSZ3901i型激光扫描仪和徕卡TCR1102型全站仪进行对比验证。在

两次试验中得到了精度相差小于1mm的相似结果。这个试验证明Riegl型激光

扫描仪可以检测出小变形，并可以用于民用建筑物变形监测。在单点测量试验中，

可以证明激光扫描仪提供的数据精度大约为6mm。

关键词：变形三维激光扫描仪精度检测

Abstract:Deformationmonitoringiscriticalfortheinspectionofcivil

engineeringstructures.Three-dimensionallaser-scanningsystemscanprovidethe

abilitytocontrolunexpecteddeformationsthatcannotbemonitoredwithtraditional

topographicinstruments,suchastotalstationsorlevels.Technicaldatasheets

providedbylasermanufacturerstypicallygivetheaccuracyofsingle-point

measurements,butthesespeci#64257;cationscanbeimprovedusing

surface-#64257;ttingofthedatapoints.Inthisstudy,aprocedureisusedtodetect

thetrueaccuracythatcanbeachievedusingsurface-#64257;ttingtechniques.The

procedureusesaprecisionactuatorthatmovesanaluminiumplatewhoseshiftcanbe

measuredbythegeodeticinstrumentation.Accuracyiscalculatedasthedifference

betweenthevaluesgivenbytheactuatorandthevaluesfromthegeodeticinstruments.

Theprocedureistestedusingalaserscanner,RieglLMSZ390iandatotalstation,

LeicaTCR1102.Similarresultsareobtainedinbothcasesandaccuraciesareless

than1mm.Theresultscon#64257;rmthatthisRieglsystemcanbeusedtodetect

smalldeformationsandcanbeappliedtomonitorcivilengineeringstructures.The

singlepointmeasurementscon#64257;rmthedataprovidedbythelaserscanner

manufacturerwithanaccuracyofapproximately6mm.

Keywords:deformationLiDARaccuracydetect

1引言

最近十年，用于测绘的非接触式技术得到了飞速的发展。尤其是三维激光

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