摘要：文首先阐述了三维激光扫描技术的测量原理，接着分析了三维激光扫描仪在历史建筑测绘中的应用，最后对三维激光扫描仪在历史建筑测绘中的展望进行了探讨。 关键词：三维激光扫描；历史建筑测绘； 应用； 引言： 三维激光扫描技术在接收三维数据方面具有无可比拟的优势，在此基础上进行三维仿真建模，绘制其平立剖现状图纸，实现历史建筑的数字化存档，为历史建筑的保护、修复和改造等工作提供了详实的资料。在后续工作中，可以将建筑的三维扫掠模型与设计的BIM模型进行比较，以快速识别改建前后的差异，并基于旧建筑的保护修改BIM模型，从而实现最佳改建。 1三维激光扫描技术的测量原理p2p网络电视录像专家
三维激光扫描技术是一项高新技术，相当于一个高速测量的全站仪系统，可以快速、直接、高精度的获取大范围区域的三维信息。三维激光扫描仪使用三维激光扫描仪的激光去除方法，在目标曲面上捕获三维空间坐标、反射率和纹理信息。三维激光扫描仪获取体曲面上采样点的空间坐标。它是包含距离和空间值的点云，最后是空间体几何位置资讯和点云发射 密度值。此数据可以完全准确地表示历史建筑的场地和测量值。此外，还可以使用适当的软件进行准确的翻译，提高历史建筑设计的准确性和效率，节省人力物力和财力，并避免传统规模的错误和错误。
2三维激光扫描仪在历史建筑测绘中的应用分析
2.1外业扫描
(1)现场踏勘
根据历史建筑物内部和外部的实际情况，确定出合适的仪器架设位置，这将根据历史建筑等的实际情况确定仪器的准确位置，并根据场地条件创建适当数量的场地。
直埋蒸汽管道 (2)控制点布设
内衣生产 地面三维激光扫描仪在扫描时使用设备定义的坐标系，为了在后期将完整的镶嵌结果转化为统一的坐标系，需要在采集点云数据之前，先在野外调查的基础上布设和测量一个高密度、高精度的控制网，然后根据扫描设备的特点和被扫描物体的颜、材质等属性进行扫描和制图。满足了建设项目预定验收中测量精度的要求。网格布局需要多个策略:网格比建筑所需的更精确。控制网中各相邻控制点之间要通视，即要求一个控制点至少与两个控制点通视，控制网的布局必须适当，以便扫描仪能够完全捕获建筑数据。控制点与测量
的建筑之间的距离应至少为50m，以提高精度。
(3)标靶布设
由于单站搜索范围有限，一个完整的项目通常需要多个中间站进行审阅。每个站的扫描数据都有一个独立的坐标系，在拼接多站数据时需要转换成一个坐标系。在坐标转换过程中，通过测量公共点来计算转换参数。为了保证转换精度，一般在公共点使用特殊的球形(形状)目标和平面目标。目标配置应符合以下准则:相邻桩号之间有两个以上的共用目标。目标不能与测量站位于同一条线上；目标必须是车站的透明度，不能离车站太远。
(4)点云数据采集
国内外目前生产的三维激光扫描仪的品牌和型号各不相同，性能和精度各不相同。根据技术要求进行选择后，用三维激光扫描仪工作站P40选择点云数据采集方法。扫描步骤分为仪器放置、仪器参数设置、扫描开始、切换扫描等。野外数据采集持续了2.5天，创造了103个站，产生了29亿个三维点，包括调查的各个领域。
2.2内业处理
点云数据的后处理使用与硬件配套的点云数据处理软件Cyclone9.1，利用AutoCAD软件绘制建筑物的标高，计算面积。点云数据的整个后处理过程包括点云拼接、坐标系归一
化、点云去噪、点云合并、点云切割、平面高程绘制等几个过程，具体处理步骤如下:
(1)点云拼接与坐标系归一化
点云拼接是通过一定的约束条件将多站点扫描数据配准到统一坐标系中的过程然后，将获得项目的完整点云。有两种常用方法:基于目标的细分和基于点云的细分。基于目标的定制要求搜索工作站之间有两个以上的共同目标，从而实现高度自动化。基于点云的视图拼接是一种半自动拼接，具有从一个场地扫描到另一个场地的公共区域。此方法取决于人眼的曲率、轮廓线等特征，这些特征对人体因素的影响较大。根据场地条件，项目使用两种不同的方法进行定向调整和基于视图的调整:定向连接在室外布置控制点；如果室内不布置控制点，则进行视图调整。
(2)点云去噪与点云合并折叠式笔记本电脑
点云去噪是点云的细化过程。扫描仪的原始点云中经常存在对结果处理产生不利影响的点。去噪是保留有效点并删除无效点的过程。可以使用Fence和limit工具来达到点云去噪。点云合并(也称为点云合并)也是一种优化点云的方法。目标是将整个视图中的多个点云合并为一个合并的点云。完成统一处理后，可以更好地搜索和选择点云。可以使用“统一云”工具或“合并”工具合并点云。
(3)点云切割与平立面图绘制
点云的切割操作是为后续的等高线绘制做准备。使用Cyclone9.1软件的切面切片工具，从水平和垂直两个方向对点云数据进行切片，并根据具体情况调整切片厚度，从而直观清晰地看到建筑墙体、门窗、楼梯等构件的轮廓线。为了确保切片平面是水平的或垂直的，通常需要将参考平面工具与切片工具一起使用。根据某一点，先建立XY、XZ或YZ方向的参考平面，再由参考平面定义切片。切片厚度根据实际需要确定，或者根据点云的扫描密度确定。扫描点云越密集，切片厚度可以越薄，参考平面生成的各种结果精度越高。
2.3点云数据处理
野外扫描得到的点云数据导出后，除了常规的点云预处理外，主要进行点云配准和拼接。利用标定参数实现点云与图像的映射，并配准相应的图像，从而对点云进行着，得到建筑物表面的真彩点云。
单个桩号的点云由控制顶点和目标点坐标的运动连接，因此每个桩号的点云属于同一个坐标系，并合并到测量区域的点云总结果中。建筑的彩点云已经能够立体展示其结构和纹理，快速实现了三维成型，点云数据库则作为电子数据进行数字化存档。
2.4建筑图绘制
扫描的点云数据不仅具有与真实物体相同的形状，还包含与真实物体相同的几何信息。PointoolsforCAD用于导入点云数据。通过提取结构特征和测量距离，按照适当的比例绘制专业建筑平面图、立面图和剖面图。楼板平面图需要标注墙的中心线、墙的配置和宽度、窗的位置、楼梯、阳台柱、阳台柱和外部楼梯。立面符号指示窗的位置和高度、窗台和屋顶的高度、四个方向的高度，并绘制单线视图。剖面符号表示屋顶的方向和屋顶楼板的高度、外部面、封檐带、屋顶、下弦杆。如果墙上出现大裂缝和其他严重损坏，请添加简单说明。
2.5三维仿真建模
根据点云数据，通过三维仿真对建筑物进行建模，利用软件提供的绘制工具绘制建筑物表面的轮廓线，并对建筑物的主要几何结构进行分析制作，从而构建建筑物几何模型。随后，将几何模型导入3dsMax等专业建模软件，对模型进行进一步细化和完善，并给出纹理映射，制作出精细的建筑模型，既可以作为数字存档，也可以与GIS相结合，实现虚拟现实浏览和显示。
3展望
由于三维激光扫描技术在国内外均已投入使用，作为技术和信息产业的一项新技术创
新，其在所有技术领域的技术优势已显而易见。三维激光地面扫描技术具有高效、高采样率、高精度、高密度和无接触等优点，具有广泛的应用潜力。因此，有必要在未来实际工程项目的实践中进一步扩展应用，以最大限度地提高测量领域的拟合值，例如隧道体积、横断面测量、变形监测、完工测量等。进一步扩大了支持数据后处理软件的功能开发和应用研究。
结束语：
历史建筑的可持续保护是当今社会的公共责任。三维激光扫描技术增加了在传统图形中绘制复杂曲面的复杂性，可以准确获取建筑历史曲面的三维坐标，提高历史建筑图形的设计精度，并支持三维点云。
参考文献：
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