摘要：建筑物立面测绘是古建筑保护、城市发展规划等项目中的一项重要基础性工作，用三维点云数据获取建筑物信息的方法与传统测量技术相比具有突出的优点，在建筑物立面测绘中使用广泛。介绍了基于FAＲO三维激光扫描仪的建筑物立面测绘的技术流程，研究了建筑物立面图绘制过程，结合工程实例，对立面测绘成果进行精度评定，验证其可行性，为从业者提供借鉴经验。 关键词：立面测绘；三维点云；三维激光扫描仪；立面图
引言
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在城市更新发展过程中，很多区域市政配套设施落后、建筑物年久失修已无法跟进现代城市化发展的步伐，而我国正处于从“小康型”向“共富型”过渡的关键时期，因此必然对城市住宅提出更高的要求。而对老旧城市建筑物美化、改造过程中无论是造价计算还是规划设计，都需要快速获得目标建筑物三维模型及外立面尺寸及坐标数据，为施工建设提供规划设计和装饰等方面技术支持，这一过程称之为建筑物立面测绘。传统观测方式主要是测距仪测量和免棱
镜测量，但是这两种方式观测效率低，还需布点和通视因此工作效率低、数据采集难度大，传统作业方式都是白天作业，而建筑物一般都位于闹市区，周围人流、车流密集，干扰性较大，更加剧了观测难度，而精准、高效核算旧城面积和改造工作量是保证相关工程顺利推进的基础。近年来随着三维激光扫描技术的不断发展，其具有精度高、速度快的优势，逐渐应用于各类复杂环境的工程建设领域，效果良好。
1三维激光扫描技术
1.1工作原理
目前市场上三维激光扫描仪的产品种类较多，在工程应用中各具特点，本文基于FAＲO Focus仪器展开研究。FAＲO Focus系列三维激光扫描仪是美国FAＲO公司近年来研发的新型仪器，其测量原理是通过激光束发射传递到镜头中央，通过镜头的高速旋转将激光发散到目标物体，接触物体后及时将激光位移数据反馈回扫描仪，得出激光和物体之间的距离，再利用调制技术和角度编码器测量镜头和扫描仪两者旋转的角度，获得各激光点的三维坐标。
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1.2技术路线
采用FAＲO三维激光扫描仪进行建筑物立面测绘技术路线，其主要分为测量前资料的收集与技术方案编写、外业数据采集、内业点云数据处理、立面图绘制以及精度评定等。
1.3三维数据采集
作业前应对设备进行检验，仪器部件是否齐全，运转是否正常，电池容量、内存容量是否充足，当环境条件较为恶劣时，要提前对仪器进行预热，避免逆光拍摄。作业时，扫描应均匀布设，设置在视野开阔、稳定的安全区域，合理的测站可减少数据的冗余，利于后期数据处理，开始作业时要根据站点到目标的距离，精度要求设置好扫描仪的扫描范围、采集分辨率才开始扫描，每站间的点云重叠率≥20%，区域分块扫描时，相邻点云数据的重叠度≥10%。标靶布设是确保多站数据完整拼接的基础，在每站扫描仪的有效视场内标靶布设要合理，避免盲区的建立，盲区会加大后期建模难度，其精度也会下降，要减少重复扫描区域，重复区域过多，既增加扫描工作量，又增加后期点云处理以及建模的工作量。
1.4数据处理
数据处理主要包括点云拼接、坐标转换、降噪抽稀、数据裁剪等工作。
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1.4.1点云拼接。由于测区范围过大，只在一个测站无法获取研究对象全部点云数据，需要将不同测站的点云数据进行拼接，每站采用3个同名点进行点云拼接，一般以作业时布设的靶球为同名点。
1.4.2坐标转换。通过测得的标靶的三维坐标值，采用七参数法将FAＲO三维激光扫描仪扫描得到的点云网格中的三维数据转换为实际控制测量系统的三维坐标。
1.4.3降噪抽稀。作业时由于存在环境因素的干扰，使获取的点云数据中存在异常，可采用软件自带的滤波算法或人眼识别手动进行点云数据降噪处理;点云数据冗余既增加了软件展现负担，又对目标特征的提取没有太大帮助，可对点云数据进行抽稀处理，但应以满足制图要求为原则，根据局部特征可采取均匀抽稀或保留特征进行抽稀。
1.4.4数据裁剪。在软件中可将目标范围内点云数据识别出来，确定边界范围后，运用软件裁剪功能将点云数据进行裁剪，或根据对建筑物不同立面测绘的需求，运用软件的分割功能，将点云进行分割，得到可制图的点云数据。
1.5成果输出
得到可以进行制图的点云数据后，一般可将点云数据运用相关插件直接插入到Auto CAD中，运用其强大的绘图功能，根据GB/T50104—2010建筑制图标准相关要求，对建筑立面图的绘制进行立面图形的绘制。根据项目要求，对建筑物的外部特征进行重点或侧重点描绘，绘出整体轮廓。再对成果进行精度评定。
2三维模型重建及精度分析
2.1三维模型重建
三维模型重建借助的是Undet插件，借助该插件可以将点云数据导入到建模软件中(包括SketchUp、Ｒevit和Autocad)，利用插件所提供的工具可以对点云进行剖切、分析和提取。由于建筑物较为规则，因此本文选择SketchUp软件建模，第一步将扫描仪获取的原始点云数据进行格式转换，本项目将．las点云数据的换成．ipcp格式。待数据导入后，进行模型重建，首先要确定建模起始面，由于后续模型的构建都是前期基础上完成，因此基准面的选择至关重要。本文在实验时选择插件自带的“点云拟合”工具，由于墙体表面平整，因此选择墙面为起始平面，设置拟合半径，软件自动拟合出一个最佳平面，在平面的基础上进行推拉和延展。其他部分建模时对照点云进行建模，部分附属物如空调、抽油烟机、
围栏等可以制作成组件方便后期使用。对照点云建模的关键点就是重建过程中模型要与点云贴合，贴合情况可以通过多旋转角度判断，如发现模型覆盖点云，点云数据缺失、无肉眼可见，则说明模型尺寸过大，“覆盖”点云数据;如果发现点云和模型之间从俯视角度观察到明显空隙，则说明模型尺寸偏小，还需要扩大相应位置尺寸。因此在模型重建过程中，可将模型设置成透视，方便判断建模。
2.2立面图绘制
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建筑立面图是指与建筑物正面平行的反映建筑物各部位的高度，形式等特征在铅直投影面上所做的正投影图。根据建立的三维模型，选择菜单栏里的“相机选项”，再选择“平行投影”—“标准视图”，根据提示选择五个角度视图投影，依次导出．dwg格式的五个视角的二维线画图。最后导入到CAD软件中，利用CAD软件人机交互方式对模型从点、线、面等特征元素进行优化。由于SU软件已经导出精确的二维位置关系，因此实际特征元素优化就是将普通线画图转换成统一要求的立面图，包括设定标高、建立图层以及图幅整饰等。
结语
塑料拖把头本文探讨FAＲO三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用，阐述了外业作业流程以及内业数据处理步骤，通过广东省某古建筑保护工程的实践为例，对三维激光扫描在建筑物立面测量中的应用展开了实例说明，对外业数据采集和内业数据处理方法进行了总结，对测量成果的精度进行了验证，表明三维激光扫描仪在建筑物立面测绘中能发挥高效率、高精度、更智能、更便捷的特点，很好地满足项目的需求。通过项目的具体实践，进一步掌握了三维激光扫描技术在建筑工程行业中的应用，为工程上相关从业者提供参考范例，同时为将FAＲO三维激光扫描仪拓展到相关工程领域内的应用打下坚实基础。对类似项目有借鉴意义。
参考文献
［1］杜丽美，连玮．基于三维激光扫描的高层建筑物重构研究［J］．激光杂志，2020，41(5):82－85．
［2］张立伟，刘鹏飞，李冠．三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用研究［J］．北京测绘，2017(S2):68－72．
［3］胡玉祥，李勇，张洪德等．地面三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用［J］．城市勘测，2019(3):87－91．
［4］刘学思，张杰，石明旺．三维激光扫描技术在老旧小区管线改造中的应用［J］．测绘通报，2021(S2):162－165．
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