高效精准,由表及里:灵光 L 系列立面采集解决方案

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灵光L1为建筑物立面测量提供了一种更新、更快、更便捷的测量作业模式。

立面测量的难点与传统作业痛点

立面测量是获取建筑立面数据和面貌,支撑城镇旧改工程、重点建筑保护、城市规划设计等事项的基础性工作。部分城镇建筑年代久远,项目缺少竣工资料,或多次改造导致图纸与现状不符,给相关工作开展带来了巨大难题。

传统立面测量,以手工测量或手持测距仪为主,工作效率较低并且数据误差大,高处数据采集存在安全风险,后期数据储存难度大,处理困难,不论是成本还是效率,都已经跟不上城市更新和保护的步伐。

灵光 L1 手持激光雷达扫描仪与 LixelStudio、LixelGO 配套
灵光 L1 手持激光雷达扫描仪与 LixelStudio、LixelGO 配套

灵光 L1 空间扫描仪的立面采集能力

灵光 L1 具备实时建模、高精度、便携易用等特点,能快速获取老旧小区、城中村的密集点云和影像,更高效、安全、经济完成立面采集工作。实时建模的特性,可以帮助客户快速生成外立面测绘数据、建筑 CAD 图纸等成果,在建筑复杂表面、密集城区优势更为明显。

灵光 L1 手持三维扫描仪的六项核心能力图标
灵光 L1 手持三维扫描仪的六项核心能力图标
灵光 L1 实时建模演示动图封面
灵光 L1 实时建模演示动图封面

项目实践:600 栋建筑立面测图

“案例分享”栏目标题条
“案例分享”栏目标题条

2023年5月,合作伙伴江西中易图航空科技有限公司在某地进行立面测图项目,项目采集范围面积近2平方公里,采集范围内建筑物分布密集,总绘制建筑 600 栋。

“方案效率对比”栏目标题条,底图为建筑点云
“方案效率对比”栏目标题条,底图为建筑点云
全站仪、无人机与灵光 L1 建筑测绘效率对比表
全站仪、无人机与灵光 L1 建筑测绘效率对比表
方式特点处理效率(2平方公里 600 栋建筑)
全站仪 + 手工测量精度高,细节丰富。效率低、专业要求高,内业处理复杂。外业:25天
内业:15天
无人机倾斜摄影 + 手工补测采集效率相对较高。精度不稳定,建筑底部及树木遮挡信息需要补测。数据量大外业:无人机+地面补测5-7天
内业:15天
灵光 L1采集效率高,精度高。实时建模,内业处理高效。外业:1人3天
内业:12天
地形测量用的测区正射影像,山地村落建筑密集
地形测量用的测区正射影像,山地村落建筑密集
外业数据采集参考地图:乡镇正射影像含农田与河流
外业数据采集参考地图:乡镇正射影像含农田与河流

中易图充分发挥灵光 L1 在建筑物密集或空间狭小等特殊条件下工作,一体采集房屋表面的几何空间特征、反射率和纹理等信息,自动化程度高、操作简单、外业人员数量需求少等优势,顺利高质量完成了项目任务。

现场勘测拍照记录,附带拍摄位置信息
现场勘测拍照记录,附带拍摄位置信息
待测绘民房立面的现场记录照,含位置水印
待测绘民房立面的现场记录照,含位置水印
被树木遮挡的建筑立面现场照,说明采集遮挡难点
被树木遮挡的建筑立面现场照,说明采集遮挡难点

灵光 L1 立面采集作业流程

01 采集流程

移动测绘的立面采集流程示意:从踏勘到数据输出
移动测绘的立面采集流程示意:从踏勘到数据输出

02 采集准备

采集硬件准备:灵光 L1、全景套件与 RTK 模块
采集硬件准备:灵光 L1、全景套件与 RTK 模块
软件准备:Recap、AutoCAD 与 LixelStudio 点云处理软件
软件准备:Recap、AutoCAD 与 LixelStudio 点云处理软件
硬件准备灵光 L1全景套件RTK(若需)
软件准备RecapAutoCADLixelStudio(点云处理)

在建筑立面改造中,根据项目需要,前期尽可能收集项目资料,并初步制定测量项目规划。

进入测区后,实地踏勘以验证项目规划的可行性。了解现场环境,明确外业数据采集任务,做好路径规划及部署,根据项目要求调整灵光 L1 设备及其相关参数。

使用 RTK 模块可以为数据赋予坐标,结合二维地图,根据范围线输出正射影像作为参考地图,利用灵光 L1 进行高效数据采集。

03 外业数据采集

使用灵光 L1 进行规范采集作业,获取三维点云和图像数据。

操作员手持激光扫描仪在老旧居民楼区采集立面
操作员手持激光扫描仪在老旧居民楼区采集立面
技术人员蹲姿贴近街面扫描建筑立面细部
技术人员蹲姿贴近街面扫描建筑立面细部
立面采集注意事项说明图,含走位与重叠要求
立面采集注意事项说明图,含走位与重叠要求

04 内业数据处理

内业处理六步:导入数据、点云优化、裁切立面到输出成果
内业处理六步:导入数据、点云优化、裁切立面到输出成果

将扫描数据从灵光 L1 中导出,使用 LixelStudio 处理软件,进行点云全局优化、去噪、赋予绝对坐标、赋色、去除动态物体等操作。

数据较大时可以使用多次拼接得到最终点云数据成果。

整村建筑三维点云成果,由灵光 L1 扫描生成
整村建筑三维点云成果,由灵光 L1 扫描生成

▲整体点云

分四视图前后左右采集绘制立面,确定要绘制的立面视图方位,调整所需模型视角,使用软件工具在三维点云数据上进行量测。

三栏连排楼房的正立面点云,用于立面图绘制
三栏连排楼房的正立面点云,用于立面图绘制

▲前视图

单栋建筑侧立面点云,门窗与墙体细节清晰
单栋建筑侧立面点云,门窗与墙体细节清晰

▲侧视图

根据客户要求,对建筑物门窗、空调机位、墙体、楼梯间等建筑物主体的角点等进行测绘,计算距离地面及左右两边墙体边线的距离,有被其他物体遮挡的部分可用填充的遮挡阴影斜线表示。

将门、窗、屋顶、阳台、女儿墙、柱子、台阶等建筑物主体部件分别放在相对应的图层,并将建筑物的正立面、背立面、左立面、右立面上所有目标物绘制出来,最后整理提交。

*LixelStudio 软件可以提供【云·图叠加】的数据展示方式,将点云数据与全景图片进行叠加展示(左图),用户可在小地图(右图)上选择目标区域进行查看,大大方便立面图绘制工作。

LixelStudio 点云可视化:全景影像与点云双窗口对照
LixelStudio 点云可视化:全景影像与点云双窗口对照

▲点云与全景叠加,方便作图划线

05 成果展示

扫描转 CAD 成果:五个立面线框图与面积标注
扫描转 CAD 成果:五个立面线框图与面积标注
房屋 WJC1 立面 A 的墙体、窗户与门面积汇总表
房屋 WJC1 立面 A 的墙体、窗户与门面积汇总表
房屋编号 WJC1 立面 A 信息
立面墙外框面积172.8(m²)
窗户面积49.4(m²)
门面积9.3(m²)
水泥墙面面积114.1(m²)
房屋 WJC1 立面 B 的墙体、窗户与水泥墙面面积表
房屋 WJC1 立面 B 的墙体、窗户与水泥墙面面积表
房屋编号 WJC1 立面 B 信息
立面墙外框面积193.79(m²)
窗户面积21.15(m²)
门面积0(m²)
水泥墙面面积172.64(m²)

立面采集数据对城市更新的价值

城市更新是对旧城区改造升级的普遍方式。建筑物外立面整饰是城市更新改造的主要工作,立面测量数据的完整性、时效性和精确性,成为城市更新改造效果的关键。

江西中易图认为,通过灵光 L1 对建筑物进行无接触扫描,能快速获取建筑物外立面的点云和影像,具有采集时间短、精度高、自主性强、智能化等特点,为建筑物立面测量提供了一种更新、更快、更便捷的测量作业模式。

灵光 L1 立面采集作业演示动图封面
灵光 L1 立面采集作业演示动图封面

灵光 L1 立面采集的三类应用场景

“应用场景”栏目标题条
“应用场景”栏目标题条

01 旧城改造:立面现状与规划验收数据

为旧城改造提供立面现状及测绘数据,提高规划验收的准确性和科学性。

02 古建文保:立面风貌与修复数据参考

完整记录古旧建筑的立面风貌和测绘数据,为后续修复提供数据参考。

03 城市规划设计:城市建筑现状记录

记录城市建筑真实现状,为后续城市空间规划制定、城市景观设计提供依据。

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