项目背景

　　现在人们生活水平不断提高，旅游已经成为人们的生活常态，旅游风景区也逐渐受到关注。风景区管理人员也越来越重视区域内的安全隐患问题，但因假期人流量大，车流量多，人员配备及工作量无法在短期内解决，为风景区内安全防范带来很大难度。为解决这一难题，海达数云在南京溧水县无想山，利用Z+F系列三维激光扫描仪，通过三维激光扫描技术将其形成三维数字景区，由传统的人员管理模式转变为数字化管理模式，为景区管理人员提供各景点远程监控及手机监控功能，将现场情况实时视频传送到监控中心，可以为游客提供及时的指导和帮助。

　　项目概况

　　示例工程：洞壁琴音景区三维数字化

　　踏勘情况：实施地点位于南京溧水县无想山顶的洞壁琴音景区，主要扫描的位置是山顶的异形洞壁和洞壁周围的实木栈道。洞壁周围地势高低起伏，林木丛生，为地面站选址造成很多不便。洞壁内部暗含小洞穴，洞壁奇形怪状，还有水潭，全景扫描且减少测站数量是实地踏勘的重点，根据现场实地探勘，拟设置地面站15站对景区进行数据采集。

　　数据采集现场

　　图1：现场一角

　　图2：作业现场

　　设备一览

　　Z+F系列三维激光扫描仪是德国Z+F公司制造的相位式扫描仪，海达数云是其认可的国内代理商。海达数云销售的Z+F系列三维激光扫描仪将配套海达数云自主研发的全业务流程系列软件，具备数据采集高精度、数据处理高效率、成果应用多样化等特点，广泛应用于数字文化遗产、数字城市、地形测绘、形变监测、数字工厂、隧道工程、建筑BIM等领域。

　　图3：Z+F系列三维激光扫描仪

　　技术路线

　　采集流程

　　数据处理

　　1、扫描站点拼接

　　将获取的原始点云数据导入点云处理软件中进行站点拼接，高精度的站点拼接是精确提取线画图、建模等一切成果的保障。

　　2、点云预处理

　　点云预处理包括点云着色、噪点去除、数据编辑等，通过仪器自带集成相机或外置相机可以获取到现场物体的纹理信息，将获取的图片赋予到点云上就可以生成具有真实色彩信息的点云数据。由于点云数据量过大，电脑运行内存难以支撑海量点云，需要将拼接好的点云进行分割处理，精细去噪。

　　3、三维模型建立

　　通过三维激光进行景区景观扫描，可以获取景区异形洞壁和实木栈道的三维点云原始数据，通过点云数据可以进行景区三维建模。

　　成果展示

　　图4：单站灰度图

　　图5：点云拼接

　　图6：点云精细去噪

　　图7：整体点云视图

　　图8：三维模型构建

　　图9：溶洞三维模型

　　小结

　　三维激光扫描采用非接触主动测量方式获取物体表面点云，具有高速度、高精度、高密度、全天时全天候等特点，而且扫描距离长，极大的提升了数据采集效率。利用三维激光扫描仪获取景区点云数据，无需可见光照明，突破了环境条件的限制。由于景区地形起伏变化大，植被覆盖率高，项目实施困难，利用三维激光扫描仪可以实现快速作业，获取海量点云。同时，利用海达数云自主研发的点云预处理软件可以实现点云自动化拼接、点云精细去噪，减少了内业工作量，利用点云建模软件可以实现快速建模，极大的提高了工作效率。三维激光扫描技术在南京溧水区洞壁琴音的成功应用，证明了利用三维激光扫描仪建立数字景区是一种高效率、高精度的方法，相比于传统测量方式有着不可比拟的优势，随着三维激光扫描技术在行业中应用的普及，数字景区的建立将更加高效便捷！