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三维激光扫描技术,主要采集两方面信息,一方面是目标的结构,包括具体的大小,长短,形状,拓扑关系等三维空间的具体信息;另一方面是目标的色彩纹理等外观属性信息。近年来,该技术在文物建筑研究、修复、重建,城乡街区的三维景观模拟,数字化博物馆与虚拟旅游等方面广泛应用。 目前,该技术在研究、项目、质量控制等方面,都取得了一定的成果,但是目前没有出台关于该技术在古建筑保护领域的技术规程与成果标准,这是选题的原因之一。 数据采集阶段,主要包括控制网,扫描,记录,检查等方面工作。一方面,从三维扫描仪仪器本身出发,探究该仪器的最佳工作范围,进而确定入射角度,入射距离等因素的优劣;另一面,根据“所见即所得”的原则,从中国古建筑的结构特点出发,分析针对不同古建筑,不同构件的扫描方法。数据处理阶段,三维模型的最终精度不仅取决于单站单点精度,更重要的是保证多站拼接的精度及消除累积误差。对于三维模型的精度,从拼接,降噪,压缩等多方面进行研究。 从三维激光测绘技术的产生、发展、运用开始,论述了中国古建筑保护的现状及古建筑测绘的意义。在阐述了该技术的研究现状之后,将几种测绘方法的优缺点加以比较,分析出在古建筑保护领域使用三维激光的必要性与优势。在(外业)数据采集阶段,根据三维扫描仪的工作性能,从古建筑的特点出发,论述如何设计扫描方案,以保证测绘成果的精度与适用性。在(内业)数据处理阶段,根据古建筑保护行业内的不同需求,论述对扫描数据如何进行拼接、除杂等预处理,进行分析和实验。最后,总结研究成果,并用实际案例加以说明,作为本论文的项目支撑。三维激光扫描所获得的数据,在精度和细致度上完全满足甚至是远远超出了古建筑保护领域所要求和需要的精度。要做的是,将以往的研究成果与传统古建筑测绘的标准要求进行整合总结,得出结论。 从“不同应用的精度需求”“设站的原则与方法”“如何将模型纳入大地坐标”“如何将模型纳入大地坐标”“拼接的精度问题”“如何对待脏粗差点、降低点云大小”等几个关键性问题出发,运用“文献分析法”“案例分析法”“实验法”等方法,得出结论。